一种钛基非晶纤维及其制备方法技术

技术编号：12572957 阅读：106 留言：0更新日期：2015-12-23 14:03

本发明专利技术公开了一种钛基非晶纤维及制备方法，用以解决现有技术中存在制备不含有Be的Ti基非晶纤维时易与石英坩埚发生反应，无法制成Ti基纤维的问题。该钛基非晶纤维的化学通式以及原子百分数包括：Ti(58-x)Zr(20+x1)Cu(8+x2)Ni(9+x3)，其中，0≤x≤8，0≤x1≤10，0≤x2≤5，0≤x3≤3，且58-x、20+x1、8+x2、9+x3之和为100。制备方法为：在保护气体或真空条件下，将Ti基非晶合金通过激光加热形成部分融化的合金熔体，并连续进给；通过金属轮盘切削合金熔体，抽拉并快速冷却形成钛基非晶纤维。采用上述方法克服了不含Be的钛基非晶纤维难以成形，钛基非晶合金与石英制的坩埚发生反应导致Ti基纤维制备失败的问题，具有良好的热稳定性和力学性能。

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【技术实现步骤摘要】
一种钛基非晶纤维及其制备方法
本专利技术涉及材料制备
，尤其涉及一种钛基非晶纤维及其制备方法。
技术介绍
非晶合金有着与液态近似的结构而且晶体中不存在位错、晶界等缺陷，这使得非晶合金具有一些优异的力学性能。如高强度、高硬度、高弹性应变等特性，非晶合金还能够像塑料一样易于铸造，这种优异的性能和成型能力使其可以替代某些传统材料。Ti基非晶合金由于比强度高、价格低廉而逐渐受到各国学者的重视，其中，钛-锆-镍-铜-铍(Ti-Zr-Ni-Cu-Be)系合金由于Be元素的存在具有较高的非晶形成能力而备受关注，但是体系中的Be是剧毒元素，限制了这类非晶合金的广泛应用。金属纤维同有机和无机纤维一样具有独特的性能和广泛的用途。金属纤维具有良好的导电、导热、导磁和耐高温性能，而且制造方法较简单，成本价格便宜。以金属纤维为填充剂的复合材料在民用行业如电子、化工、机械、纺织、食品、医药部门开拓了广阔的应用前景。在民用工业上应用金属纤维复合材料也势在必行。金属纤维作为一种新兴的纤维材料已经受到各行各业的重视。熔体抽拉技术成为制备金属纤维的一种直接或者近净成形方法。其他制备金属纤维的方法主要有水纺法、玻璃包裹。水纺法冷却能力较差，而且冷却液会与Ti、Al等金属发生发硬，因此不适合Ti基合金纤维的制备。玻璃包裹法，要求合金熔体熔化温度与玻璃软化温度一致，合金与玻璃的热膨胀系数也必须相似，否则合金丝的连续性受到限制，Ti基合金熔点相对高，而且Ti易于石英发生反应。与玻璃包裹法和水纺法相比，熔体抽拉技术可以作为TiZr非晶态合金直接成形方法，对合金的熔炼要求较低，普适性高。熔体抽拉技...
一种钛基非晶纤维及其制备方法

【技术保护点】
一种钛基非晶纤维，其特征在于，所述钛基非晶纤维的化学通式以及原子百分数包括：Ti(58‑x)Zr(20+x1)Cu(8+x2)Ni(9+x3)，其中，0≤x≤8，0≤x1≤10，0≤x2≤5，0≤x3≤3，且58‑x、20+x1、8+x2、9+x3之和为100。

【技术特征摘要】
1.一种钛基非晶纤维，其特征在于，所述钛基非晶纤维的化学通式以及原子百分数包括：Ti(58-x)Zr(20+x1)Cu(8+x2)Ni(9+x3)，其中，0≤x≤8，0≤x1≤10，0≤x2≤5，0≤x3≤3，且58-x、20+x1、8+x2、9+x3之和为100；其中，所述钛基非晶纤维为直径20微米至120微米的丝状，所述钛基非晶纤维的连续长度超过40厘米。2.如权利要求1所述的钛基非晶纤维，其特征在于，所述钛基非晶纤维的断裂强度大于1100MPa。3.如权利要求1所述的钛基非晶纤维，其特征在于，所述钛基非晶纤维的晶化起始温度为431℃。4.一种如权利要求1所述的钛基非晶纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括：在保护气体或真空条件下，将块体Ti(58-x)Zr(20+x1)Cu(8+x2)Ni(9+x3)非晶合金通过激光加热形成部分融化的所述Ti(58-x)Zr(20+x1)Cu(8+x2)Ni(9+x3)合金熔体，并连续进给；通过金属轮盘切削所述Ti(58-x)Zr(20+x1)Cu(8+x2)Ni(9+x3)合金熔体，抽拉并快速冷却形成所述钛基非晶纤维Ti(58-x)Zr(20+x1)Cu(8+x2)Ni(9+x3)。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述在保护气体或真空条件下，将连续进给的块体Ti(...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈炜晔，耿桂宏，张树玲，邹成路，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：发明
国别省市：宁夏;64

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