【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术可用于冶金工业。
技术介绍
1、喷丝头(spinnerets)—特别高强度的模具(板、尖头)，具有按一定顺序排列的校准开口(calibrated openings)。喷丝头用于将液体物质(溶液或熔体)流分成单独的球状液滴，由其拉丝成单根纤维，然后连接成纱线或束。
2、在玻璃或玄武岩纤维的生产过程中，通常会发生喷丝头进料器底部对玻璃或玄武岩熔体的芯吸作用(wicking)。喷丝头底部的芯吸作用导致损害正常的纤维形成模式，降低纤维质量和装置的操作产量，并且在某些情况下，可能需要拆卸装置以清洁被淹没的喷丝头底部。使用所提出的本专利技术使得可以：显著降低玻璃和玄武岩熔体对喷丝头区域外表面的润湿性；使纤维的毛细管断裂减少20-30％；提高纤维质量；由新类型的玻璃和玄武岩获得对铂基(铂类，platinum-based)合金具有非常高的润湿性的纤维，而以前由于氧化物熔体的喷丝头区域芯吸作用而无法获得这种纤维。
3、从文献资料中得知，金及其合金被某些玻璃熔体润湿的程度低于铂、钯和铂铑合金[rytvin e.i.platinovye metally i splavy v proizvodstve steklyannogovolokna.moscow:himiya publ.,1974,261p.(参见第209-216页)]。在三相(第三相为气体)接触点处的固体表面与液滴表面切线(参见图3)形成的毛细管边缘角θ作为润湿性的标准。随着θ值减小，润湿性增加。在文章[rytvin e.i.svojstva i prime
4、鉴于上述情况，为了减少芯吸作用和纤维断裂，已尝试制造由含金合金制成的喷丝头。众所周知的是用添加3-10％金的铂铑合金制造喷丝头进料器底部的方法[tu 1995-117-00196533-2010，贵金属及其合金的技术文章]，其降低玻璃和玄武岩熔体的润湿性。此类含金合金的主要缺点是加工性能低且形变困难，导致轧制产品生产过程中出现脆性断裂，以及片材零件焊接过程中出现裂纹[dmitriev v.a.vysokotemperaturnoerazrushenie platinovyh metallov i splavov.moscow:izdatel'skij dom《ruda imetally》publ.,2003,176p.(参见第69-74页)]，以及由于氧化物熔体对喷丝头内表面的润湿性较低而导致纤维生产过程中流速降低(参见上文)。
5、为了同时提高合金的机械特性并降低玻璃和玄武岩熔体的润湿性，金含量高达5％的基于铂的弥散硬化合金(disperse-hardened alloys)用于制造喷丝头区域[a.e.heywood and r.a.benedek,dispersion strengthened gold-platinum,platinummetals review,september 2010,pp.98-103]。此类合金的缺点是难以形变，在板材和喷丝头区域的制造过程中会形成冷裂纹和分层，以及在产品操作过程中由于金扩散到晶界而在焊缝附近区域形成热裂纹和微裂纹(rehbinder效应)。
6、还有一种制造焊接的两层喷丝头的方法(参见图4)，该两层喷丝头具有由铂铑合金制成的内层和由含金(或纯金)合金制成的外层[rytvin e.i.svojstva i primenenieplatinovyh splavov v proizvodstve steklyannogo volokna.moscow:vniispv publ.,1973,150p.(参见第125-133页)]。这种方法的缺点是在通过环形焊缝焊接至喷丝板的管状喷丝头附近的焊接邻近区域中倾向于增加裂纹的形成。发生这种情况是因为金相对于铂合金具有表面活性。在喷丝头焊接过程中，由于rehbinder效应，熔化的金会导致焊缝附近区域的固体铂合金发生脆性断裂[dmitriev v.a.vysokotemperaturnoe razrushenieplatinovyh metallov i splavov.moscow:izdatel'skij dom《ruda i metally》publ.,2003,176p.(参见第69-74页)]。
7、与所要求保护的技术方案最接近的是用于由岩石熔体生产连续纤维的喷丝头进料器(ru 2167835)，其包括壳体、具有喷丝头的喷丝板、流体引线，其配备有子喷丝头冷却器。在喷丝板上，两排喷丝头应相对于喷丝头进料器的长边纵向排列，间距为10-30mm，从而提供至少一个不同轮廓的管形式的水驱动支撑冷却元件的安装体。喷丝板应具有纵向加强的v形或u形元件，其顶部位于距喷丝板表面5-20mm的距离，且子喷丝头冷却器的支撑元件应由耐火陶瓷制成。此时，支撑冷却元件的数量应为三个或更多，并且两个边缘冷却元件安装在外围。然而，当使用上述原型时，喷丝头外表面对玻璃熔体的芯吸作用仍然显著发生。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是制造玻璃熔化装置，其根据熔化器和喷丝头进料器原理工作，并且喷丝头外表面和喷丝头区域对玻璃或玄武岩熔体的芯吸作用减少。技术效果是熔化装置的喷丝头外表面/喷丝头区域对纤维熔体的芯吸作用减少。技术效果还包括毛细管断裂减少和纤维产量增加。
2、所要保护的方法的关键是在喷丝头底部的内表面上施加厚度为至少10微米的虫胶(虫漆，shellac)保护涂层，而在喷丝头底部的外表面上施加含99.9％金的金属层，或金含量为至少0.1％的二元铂金合金层，或金和铑含量为至少0.1％的铂铑金合金层，层厚为至少0.1微米，随后在500-1850℃的温度下烧结金属层。
3、虫胶保护涂层以均匀固体层的形式施加，以消除或减少含金涂层与喷丝头底部的内表面的接触，因为含金材料渗透到喷丝板底部的内表面会导致熔化玻璃或玄武岩难以通过喷丝头，从而降低装置产量。
4、为了将低润湿的涂层固定在喷丝头底部的外表面上，高温烧结应在500-1850℃的温度下进行，因为在更低温度下铑会发生氧化，而在超过操作温度的温度下进行烧结是不适宜的，因为可以发生涂层的剧烈升华(蒸发)，这会导致涂层的厚度减小或涂层的完全去本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种制造用于生产玻璃或玄武岩纤维的装置的方法，所述装置包括具有喷丝头底部的容器，其特征在于，在喷丝头底部的内表面上施加厚度为至少10微米的虫胶保护涂层；而在所述喷丝头底部的外表面上施加含99.9％的金的金属层，或者金含量为至少0.1％的二元铂金合金层，或者金和铑含量为至少0.1％的铂铑金合金层，层厚为至少0.1微米；随后在500-1850℃的温度下烧结金属层。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种制造用于生产玻璃或玄武岩纤维的装置的方法，所述装置包括具有喷丝头底部的容器，其特征在于，在喷丝头底部的内表面上施加厚度为至少10微米的虫胶保护涂层；而在所述喷丝头底部的外表面上...
【专利技术属性】
技术研发人员：帕维尔·霍里科夫，格里戈里·西夫科夫，罗曼·布图索夫，
申请(专利权)人："以VN古利朵娃命名的克拉斯诺亚尔斯克有色金属厂"股份公司，
类型：发明
国别省市：
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