本发明专利技术公开一种非晶态合金的制备装置，包括：一熔融合金喷射系统，包括熔池、第一管道、第一电磁泵及第一喷嘴，用于将所述熔池的合金熔融体通过所述第一喷嘴向下喷射；一成型机台，位于所述第一喷嘴下方，包括传送带和滚轮，所述传送带用于接收从所述第一喷嘴喷射出的所述合金熔融体；一冷却材料喷射系统，所述冷却材料为液态金属，所述冷却材料喷射系统包括第二喷嘴、第二电磁泵、第二管道及回收池，所述回收池中的液态金属由所述第二喷嘴向上喷射；一热量交换系统，包括第三管道、机械泵和散热器，所述回收池与所述散热器通过所述第三管道连通，用于交换所述冷却材料的热量。另外，本发明专利技术还包括一种利用该制备装置的非晶态合金的制备方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及非晶态合金制备领域，具体而言，涉及。
技术介绍
非晶态合金是一种结构长程无序、短程有序、均匀、处于亚稳态的金属合金，它的制备方法有骤冷法、化学还原法、固相反应法、溅射以及气相沉积法等，其中，骤冷法是现在常用的制备方法，并已经进入工业生产阶段。骤冷法就是将熔融液态合金以液滴形式或以柱状流、带状流形式传递到高导热能力介质上，以获得极高的冷却速率，从而得到非晶态合金。骤冷法最常见的是将合金熔体喷射到快速转动的高热导能力介质上，此种方法所选的高热导能力介质一般为热导率较高的招或铜的旋转盘或旋转轮，冷却液通常为水。然而，水的沸点较低(IOO0C )，在冷却熔融合金过程中，水很容易沸腾产生蒸汽，既影响冷却的速率和制备非晶态合金的效果，又对设备及人身来说具有一定的安全隐患。因此，寻找一种既能提高非晶态合金的冷却速率和效果，又不会对设备和人身安全造成威胁的方法和设备，成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
为达到上述目的，本专利技术提供，采用常温下为液态的金属作为冷却材料代替冷却液冷却合金熔融体，选用热导率高的钥、钨、钽、铌中的一种作为高热导能力介质，基于液态金属和钥、钨、钽或铌的超高热导率，其对熔融合金的冷却速率非常高。此外，本专利技术的液态金属的沸点很高(2000°C )，在冷却熔融合金过程中不会出现沸腾产生蒸汽的现象，比水更加稳定可靠；将液态金属置于氮气和亚硝酸钠溶液的环境中使用，由于氮气的高稳定性及亚硝酸钠的强还原性，保证了液态金属在使用过程中不会氧化变质，影响冷却效果；同时，高温液态金属落回回收池时经过亚硝酸钠溶液可迅速降温，热量被亚硝酸钠溶液吸收；亚硝酸钠溶液吸热后通过亚硝酸钠冷却系统降温后再使用。本专利技术提供的一种非晶态合金的制备装置，包括:—熔融合金喷射系统，其包括熔池、第一管道、第一电磁泵及第一喷嘴，其中，所述熔池用于容纳并提供合金熔融体，所述第一管道和所述熔池通过所述第一电磁泵连接，所述第一电磁泵用于为所述合金熔融体从所述熔池流入所述第一管道提供动力；所述第一喷嘴和所述第一管道连接，并向下设置，用于使所述第一管道流出的所述合金熔融体向下喷射；一成型机台，位于所述第一喷嘴下方，包括传送带和滚轮，所述传送带用于接收从所述第一喷嘴喷射出的所述合金熔融体，所述滚轮设在所述传送带下方，用于支撑所述传送带，并为所述传送带的运动提供动力；一冷却材料喷射系统，所述冷却材料为液态金属，所述冷却材料喷射系统包括第二喷嘴、第二电磁泵、第二管道及回收池，其中，所述回收池设置于所述成型机台的下方，并与所述传送带形成封闭空间，所述回收池用于容置所述液态金属，所述第二喷嘴设于所述封闭空间中与所述第一喷嘴相对位置，并向上设置，所述第二管道上端连接于所述第二喷嘴下方，所述第二管道下端置于所述冷却材料中，所述第二管道中间设有所述第二电磁泵，所述第二电磁泵用于为所述冷却材料沿所述第二管道向上流动提供动力；一热量交换系统，用于交换所述冷却材料的热量，所述热量交换系统包括第三管道、机械泵和散热器，所述第三管道一端通过所述回收池侧壁设置的开口与所述回收池连通，所述第三管道上设有所述机械泵，所述散热器与所述第三管道另一端连接。其中，所述传送带为钥传送带、钨传送带、钽传送带或铌传送带。其中，所述传送带与所述回收池形成的封闭空间中，所述冷却材料的上方还灌注有亚硝酸钠溶液，且所述所述亚硝酸钠溶液的上方用氮气填充。本专利技术提供的一种非晶态合金的制备方法，该制备方法采用一熔融合金喷射系统，用于向下喷射合金熔融体；一成型机台，用于承接所述合金熔融体；一冷却材料喷射系统，设于所述成型机台下方，用于向上喷射液态金属，以使所述合金熔融体急速冷却；一热量交换系统，所述热量交换系统通过亚硝酸钠溶液交换所述液态金属的热量，以便所述液态金属循环用作冷却材料；该方法包括:使所述成型机台的传送带以一定速率运动；启动所述冷却材料喷射系统和所述热量交换系统，使所述液态金属通过冷却材料喷射系统向上喷射于所述成型机台的传送带下方；待所述热量交换系统和所述冷却材料喷射系统稳定后，使所述合金熔融体从所述熔融合金喷射系统以一定速率向下喷射于所述成型机台的传送带上方，所述合金熔融体迅速冷凝成非晶体合金；喷射于所述成型机台的传送带下方的所述液态金属吸收所述合金熔融体的热量后回落至所述冷却材料喷射系统的回收池底部；喷射于所述成型机台的传送带下方的所述液态金属回落时经过灌装在所述冷却材料喷射系统的回收池底部的所述亚硝酸钠溶液，所述亚硝酸钠溶液吸收所述液态金属的热量后，通过管道流入所述冷却材料喷射系统的散热器，经所述散热器降温后后的所述亚硝酸钠溶液通过管道流入所述冷却材料喷射系统的回收池。其中，所述液态金属的沸点为2000°C，热导率为20W/(m.K)。其中，所述液态金属为镓铟锡锌铋合金，且其质量分数为:镓59%，铟24%，锡14%，锌2%，铋1%。其中，所述成型机台的传送带与所述冷却材料喷射系统的回收池形成封闭空间，所述密闭空间上部还填充有氮气，和所述密闭空间中的所述亚硝酸钠溶液一起防止所述液态金属氧化。其中，所述亚硝酸钠溶液的质量分数为0.1%?45%。其中，所述传送带的材料为钥、钨、钽、铌中的一种。[0021 ] 与现有技术相比，本专利技术的有益效果表现在:本专利技术提供，用常温下为液态的金属作为冷却材料代替冷却液冷却合金熔融体，选用热导率高的钥、钨、钽、铌中的一种作为高热导能力介质，所选择的冷却材料常温下为液态的金属，熔点低，沸点高，冷却系统稳定可靠；基于液态金属的超高热导率，液态金属可迅速吸收合金熔融体释放出来的热量，冷却速率非常高；氮气和亚硝酸钠溶液均能防止液态金属氧化变质，装置的使用寿命较长；钥传送带、钨传送带、钽传送带或铌传送带作为传热介质，其惰性很强，与熔融合金的相容性很好，且热导率高；亚硝酸钠溶液吸收回落的高温液态金属的热量，然后再通过散热器降温。系统兼顾了液态金属高冷却性能和亚硝酸钠溶液低成本的优点。【附图说明】图1为本专利技术一实施例的非晶态合金的制备装置示意图。附图标记说明:1-熔池；2_第一电磁泵；3_第一管道；4_第一喷嘴；5_传送带；6-滚轮；7_第二喷嘴；8_第二电磁泵；9_第二管道；10_机械泵；11_第三管道；12_散热器；13-氮气；14_亚硝酸钠溶液；15_液态金属；16_回收池。【具体实施方式】图1为本专利技术一个实施例的非晶态合金的制备装置示意图。如图1所示，本专利技术提供的一种非晶态合金的制备装置，包括:一熔融合金喷射系统，其包括熔池1、第一管道3、第一电磁泵2及第一喷嘴4，其中，熔池I用于容纳并提供合金熔融体，第一管道3和熔池I通过第一电磁泵2连接，第一电磁泵2用于为合金熔融体从熔池I流入第一管道3提供动力；第一喷嘴4和第一管道3连接，并向下设置，用于使第一管道3流出的合金熔融体向下喷射；一成型机台，位于第一喷嘴4的下方，包括传送带5和滚轮6，传送带5用于接收从第一喷嘴4喷射出的合金熔融体，滚轮6设在传送带5的下方，为传送带5的运动提供动力和支撑；实施时，传送带5可以为钥传送带、钨传送带、钽传送带或铌传送带；一冷却材料喷射系统，本实施例中，冷却材料为液态金属15，该冷却材料喷射系统包括第二喷嘴7、第二电磁泵8、第二管道9及回收池16本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非晶态合金的制备装置，其特征在于，包括：一熔融合金喷射系统，其包括熔池、第一管道、第一电磁泵及第一喷嘴，其中，所述熔池用于容纳并提供合金熔融体，所述第一管道和所述熔池通过所述第一电磁泵连接，所述第一电磁泵用于为所述合金熔融体从所述熔池流入所述第一管道提供动力；所述第一喷嘴和所述第一管道连接，并向下设置，用于使所述第一管道流出的所述合金熔融体向下喷射；一成型机台，位于所述第一喷嘴下方，包括传送带和滚轮，所述传送带用于接收从所述第一喷嘴喷射出的所述合金熔融体，所述滚轮设在所述传送带下方，用于支撑所述传送带，并为所述传送带的运动提供动力；一冷却材料喷射系统，所述冷却材料为液态金属，所述冷却材料喷射系统包括第二喷嘴、第二电磁泵、第二管道及回收池，其中，所述回收池置于所述成型机台的下方，并与所述传送带形成封闭空间，所述回收池用于容置所述液态金属，所述第二喷嘴设于所述封闭空间中与所述第一喷嘴相对位置，并向上设置，所述第二管道上端连接于所述第二喷嘴下方，所述第二管道下端置于所述冷却材料中，所述第二管道中间设有所述第二电磁泵，所述第二电磁泵用于为所述冷却材料沿所述第二管道向上流动提供动力；一热量交换系统，用于交换所述冷却材料的热量，所述热量交换系统包括第三管道、机械泵和散热器，所述第三管道一端通过所述回收池侧壁设置的开口与所述回收池连通，所述第三管道上设有所述机械泵，所述散热器与所述第三管道另一端连接。...
【技术特征摘要】
1.一种非晶态合金的制备装置，其特征在于，包括: 一熔融合金喷射系统，其包括熔池、第一管道、第一电磁泵及第一喷嘴，其中，所述熔池用于容纳并提供合金熔融体，所述第一管道和所述熔池通过所述第一电磁泵连接，所述第一电磁泵用于为所述合金熔融体从所述熔池流入所述第一管道提供动力；所述第一喷嘴和所述第一管道连接，并向下设置，用于使所述第一管道流出的所述合金熔融体向下喷射； 一成型机台，位于所述第一喷嘴下方，包括传送带和滚轮，所述传送带用于接收从所述第一喷嘴喷射出的所述合金熔融体，所述滚轮设在所述传送带下方，用于支撑所述传送带，并为所述传送带的运动提供动力； 一冷却材料喷射系统，所述冷却材料为液态金属，所述冷却材料喷射系统包括第二喷嘴、第二电磁泵、第二管道及回收池，其中，所述回收池置于所述成型机台的下方，并与所述传送带形成封闭空间，所述回收池用于容置所述液态金属，所述第二喷嘴设于所述封闭空间中与所述第一喷嘴相对位置，并向上设置，所述第二管道上端连接于所述第二喷嘴下方，所述第二管道下端置于所述冷却材料中，所述第二管道中间设有所述第二电磁泵，所述第二电磁泵用于为所述冷却材料沿所述第二管道向上流动提供动力； 一热量交换系统，用于交换所述冷却材料的热量，所述热量交换系统包括第三管道、机械泵和散热器，所述第三管道一端通过所述回收池侧壁设置的开口与所述回收池连通，所述第三管道上设有所述机械泵，所述散热器与所述第三管道另一端连接。2.根据权利要求1所述的非晶态合金的制备装置，其特征在于，所述传送带为钥传送带、钨传送带、钽传送带或铌传送带。3.根据权利要求1所述的非晶态合金的制备装置，其特征在于，所述传送带与所述回收池形成的封闭空间中，所述冷却材料的上方还灌注有亚硝酸钠溶液，且所述亚硝酸钠溶液上方用氮气填充。4.一种非晶态合金的制备方法,其特征在于,该制备方法米用一熔融合金喷射系统，用于向下喷射合金熔融体；一成型机台，用于承接所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭瑞，
申请(专利权)人：郭瑞，
类型：发明
国别省市：北京;11
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