低燃点合金纤维及其制作方法技术

本发明专利技术涉及一系列合金材料的制作方法，尤其是低燃点合金纤维及其制备方法。该合金纤维经X射线衍射证实是完全的非晶态。合金纤维在空气中很容易发生燃烧反应，一般打火机的火焰即可引燃合金纤维。本发明专利技术的有益效果是，与碱金属、镁、铝、钛、锆等活泼纯金属相比，通过本发明专利技术制备得到的低燃点合金纤维处于非晶态，具有很好的耐蚀性、抗氧化性，在常温常压下的空气中就可以安全存储，不需要在保护介质中存储，储存便利，运输安全。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及一系列合金材料的制作方法，尤其是低燃点合金纤维及其制备方法。该合金纤维经X射线衍射证实是完全的非晶态。合金纤维在空气中很容易发生燃烧反应，一般打火机的火焰即可引燃合金纤维。本专利技术的有益效果是，与碱金属、镁、铝、钛、锆等活泼纯金属相比，通过本专利技术制备得到的低燃点合金纤维处于非晶态，具有很好的耐蚀性、抗氧化性，在常温常压下的空气中就可以安全存储，不需要在保护介质中存储，储存便利，运输安全。【专利说明】
本专利技术涉及一系列合金材料的制作方法，尤其是低燃点合金纤维及其制备方法。
技术介绍
燃烧是一种我们熟悉的化学反应形式。金属的燃点一般都很高，在空气中难以发生燃烧反应。某些低熔点的碱金属(如钾、钠等)的燃点低，能够在空气中燃烧。另外，某些活泼纯金属粉(钛粉、锆粉、铝粉、镁粉等)燃烧释放大量的热能，作为金属燃烧剂在高能固体推进剂、高能炸药及火工品等方面广泛使用。但这些金属粉燃点较高，表面很容易氧化导致活性大幅降低。合金表面相对抗氧化性好，且可能具备贮氢能力，燃烧过程中能够释放更多的能量。另外，在某些火工品中需要容易引燃而且强度很高的金属材料，这些都是纯金属材料不能胜任的。因此，低燃点合金更具发展和应用潜力。到目前为止，国内外尚未有关在空气中能够燃烧的低燃点合金的报道。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:如何提供一种能在空气中燃烧的。 本专利技术所采用的技术方案是:该合金纤维成分表达式为=Zra(AlTi)JMc (40 彡 a 彡 70，5 彡 b 彡 20，10 彡 c 彡 30，a+b+c = 100) ,Zra(NbjPd)bAlcTMd (40 ^ a ^ 60, I^ 10, 5 ^ c ^ 15,15 ^ 40，a+b+c+d = 100) ,TiaZrbTMc (40 ^ a ^ 60, 30 ^ b ^ 40,20彡c彡40，a+b+c = 100)、MgaLnbMc(Ln为镧系金属，M为Ni或者Cu或者Zn元素)(40 彡 a 彡 65，3 彡 b 彡 10，10 彡 c 彡 30，a+b+c = 100) ,LnaAlbTMc (40 ^ a ^ 70,10 ^ b ^ 25,20 彡 c 彡 40，a+b+c = 100) ,CuaZrb (Al, Ti) c(40 彡 a 彡 60，30 彡 b 彡 50，3 彡 c 彡 15，a+b+c=100)、Fea(Zr, Nb, Mo)b(Al, Ga)c(P, B, C，Si)d(40 彡 a 彡 75,0 彡 b 彡 20,0 彡 c 彡 15，10 彡 d 彡 30，a+b+c+d = 100)、Nia(Zr, Hf, Nb)b(Ti, Al)cTMd(40 彡 a 彡 60，O 彡 b 彡 20，O 彡 c 彡 15，10 彡 d 彡 40，a+b+c+d = 100)、CoaFeb(Ta, Hf, Nb)。(B，C)d(40 彡 a 彡 60，20彡b彡40，3彡c彡15，15彡d彡35，a+b+c+d = 100)中的一种，其中a、b、c、d均为原子百分数，TM为VI?VIII族过渡金属。 低燃点合金纤维制作方法 步骤一，氩气保护下，反复重熔铸锭； 步骤二，合将金铸锭固定在抽拉装置并置于一定内径的石英坩埚内，抽真空后充入压力高纯氩； 步骤三，将合金铸锭加热后熔化，合金熔体被抽拉成丝，熔体快速凝固形成直径约为30-50 μ m的合金纤维。 通过以上制备方法获得的合金纤维，经X-射线衍射证实为完全的非晶态。这些合金纤维具有很低的燃点(约300°C?500°C )，在空气中一般打火机的火焰即可引燃这些合金纤维。 本专利技术的有益效果是，与碱金属、镁、铝、钛、锆等活泼纯金属相比，通过本专利技术制备得到的低燃点合金纤维处于非晶态，具有很好的耐蚀性、抗氧化性，在常温常压下的空气中就可以安全存储，不需要在保护介质中存储，储存便利，运输安全。 本专利技术制备的系列合金纤维燃点低，在空气中很容易发生燃烧反应，燃烧过程中释放大量的能量。因此，这些纤维材料能够作为固体金属燃料，在军工和民用领域具有极大的应用潜力。 【具体实施方式】 实施例1: (I)将纯度不低于wt.99.9%的纯金属Zr、Al和Ni按Zr6tlAl15Ni25成分比例配料约30g ;置于WS-4型非自耗真空电弧熔炼炉内，熔炼气氛为略大于一个大气压的高纯氩气保护，熔炼电流200A-250A，反复熔炼4次(每次熔炼时间为Imin)，随后采用吸铸法制备出直径约为9mm合金铸锭； (2)将上述合金铸锭固定在抽拉装置并置于内径为1mm石英坩埚内；抽拉室抽真空至10_3MPa后充入压力0.05MPa的高纯氩；设定合金铸锭的进给速度为2.0mm/min，旋转铜轮的转速为27.0m/s ； (3)经感应加热后合金铸锭熔化；附着在快速旋转的铜轮表面的合金熔体被抽拉成丝，熔体快速凝固形成直径约为50 μ m的合金纤维。 按上述方法制备得到的Zr6tlAl15Ni25合金纤维经X射线衍射证实为完全的非晶态。合金纤维在空气中很容易发生燃烧反应，一般打火机的火焰即可引燃合金纤维。 实施例2: (I)将纯度不低于wt.99.9%的纯金属Cu、Zr和Ti按Cu6tlZr3tlTiltl成分比例配料约30g ;置于WS-4型非自耗真空电弧熔炼炉内，熔炼气氛为略大于一个大气压的高纯氩气保护，熔炼电流200A-250A，反复熔炼4次(每次熔炼时间为Imin)，随后采用吸铸法制备出直径约为9mm合金铸锭； (2)将上述合金铸锭固定在抽拉装置并置于内径为1mm石英坩埚内；抽拉室抽真空至10_3MPa后充入压力0.05MPa的高纯氩；设定合金铸锭的进给速度为2.0mm/min，旋转铜轮的转速为27.2m/s ； (3)经感应加热后合金铸锭熔化；附着在快速旋转的铜轮表面的合金熔体被抽拉成丝，熔体快速凝固形成直径约为50 μ m的合金纤维。 按上述方法制备得到的Cu6tlZr3tlTiltl合金纤维经X射线衍射证实是完全的非晶态。合金纤维在空气中很容易发生燃烧反应，一般打火机的火焰即可引燃合金纤维。 实施例3: (I)将纯度不低于wt.99.9%的纯金属Mg、Y和Cu按Mg65YltlCu25成分配料约30g ；置于真空中频感应熔炼炉内的石英坩埚内，坩埚的内径约为9_，熔炼气氛为略大于一个大气压的高纯氩气保护，熔化后保温1s后自然冷却凝固制备出直径约为9mm合金铸锭； (2)将上述合金铸锭固定在抽拉装置并置于内径为1mm石英坩埚内；抽拉室抽真空至10_3MPa后充入压力0.08MPa的高纯氩；设定合金铸锭的进给速度为2.8mm/min，旋转铜轮的转速为21.0m/s ； (3)经感应加热后合金铸锭熔化；附着在快速旋转的铜轮表面的合金熔体被抽拉成丝，熔体快速凝固形成直径约为40 μ m的合金纤维。 按上述方法制备得到的Mg65YltlCu25合金纤维经X射线衍射证实是完全的非晶态。合金纤维在空气中很容易发生燃烧反应，一般打火机的火焰即可引燃合金纤维。 实施例4: (I)将纯度不低于wt.99.9%的纯金属La、Al和Cu本文档来自技高网...

【技术保护点】
低燃点合金纤维，其特征在于：该合金纤维成分表达式为：Zra(AlTi)bTMc(40≤a≤70，5≤b≤20，10≤c≤30，a+b+c＝100)、Zra(Nb，Pd)bAlcTMd(40≤a≤60，1≤b≤10，5≤c≤15，15≤d≤40，a+b+c+d＝100)、TiaZrbTMc(40≤a≤60，30≤b≤40，20≤c≤40，a+b+c＝100)、MgaLnbMc(Ln为镧系金属，M为Ni或者Cu或者Zn元素)(40≤a≤65，3≤b≤10，10≤c≤30，a+b+c＝100)、LnaAlbTMc(40≤a≤70，10≤b≤25，20≤c≤40，a+b+c＝100)、CuaZrb(Al，Ti)c(40≤a≤60，30≤b≤50，3≤c≤15，a+b+c＝100)、Fea(Zr，Nb，Mo)b(Al，Ga)c(P，B，C，Si)d(40≤a≤75，0≤b≤20，0≤c≤15，10≤d≤30，a+b+c+d＝100)、Nia(Zr，Hf，Nb)b(Ti，Al)cTMd(40≤a≤60，0≤b≤20，0≤c≤15，10≤d≤40，a+b+c+d＝100)、CoaFeb(Ta，Hf，Nb)c(B，C)d(40≤a≤60，20≤b≤40，3≤c≤15，15≤d≤35，a+b+c+d＝100)中的一种，其中a、b、c、d均为原子百分数，TM为VI～VIII族过渡金属。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：闫志杰，张树玲，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西;14