一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法技术

一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法，属于材料制备领域，其特征在于：将合金放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中，玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置，用高频感应线圈将合金加热熔化，同时玻璃管下端与熔融合金接触的玻璃被软化，用工具把玻璃牵引下来，软化的玻璃包覆住熔融的台金，绕至转盘上，可以连续制备玻璃包覆合金微丝，在高频感应线圈下约1cm处喷冷却水使玻璃包覆合金微丝急冷，制备出非晶态的玻璃包覆磁性合金微丝。利用熔融拉丝法制备了具有相同玻璃包覆层厚度、不同合金芯直径，相同合金芯直径、不同玻璃包覆层厚度的Fe基和Co基玻璃包覆合金微丝。且本发明专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法工艺简单，易于操作，适于推广应用。

Method for preparing glass coated amorphous microfilament

A preparation method of glass coated amorphous microwires, which belongs to the field of material preparation, which is characterized in that the lower end of the alloy into the closed borosilicate glass tube, glass tube connected to the upper end of the vacuum pumping and argon, high frequency induction heating and melting the alloy coil, and glass tube with molten alloy contact the glass is softened, with the tools of the traction glass down, Taiwan gold softened glass coated melt, around to the turntable, can continuous preparation of glass coated microwires, in high frequency induction coil about 1cm spray cooling water to quench the glass coated microwires, prepared amorphous glass coated magnetic alloy microfilament. The Fe based and Co based glass coated alloy wires with the same glass coating thickness, different alloy core diameter, the same alloy core diameter and different glass coating thickness were prepared by melt drawing method. The preparation method of the glass coated amorphous filament is simple and easy to operate, and is suitable for popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法
本专利技术属于材料制备领域，尤其涉及一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法。
技术介绍
随着科技的不断进步，制造技术的升级，玻璃产品大量的出现在我们生活的各个方面。近年来已成为国外研究和应用的热点。玻璃包覆磁性合金微丝除了具有非品或纳米晶磁性材料良好和可控的磁性能外，还有高电阻率、强韧性等特性，可以捌备性能优异的巨磁阻抗传感器，此外在微波材料上也有较好的应用前景。采用熔融拉丝法制备了玻璃包覆非晶合金微丝，由于其具有微小的尺寸，可控的一维形状以及各向异性的电磁性能。玻璃包覆磁性合金微丝独特的磁性源自制备时产生的高内应力，为了改善磁阻抗效应，除了采用退火处理例外，还可以采用制备时控制玻璃包覆层厚度/合金芯半径的方法。玻璃包覆层厚度/金属芯半径对静磁性能影响的研究较少，由于组分和饱和磁滞伸缩系数的差异，不同组分微丝的玻璃包覆层厚度/金属芯半径对其矫顽力等静磁参数的影响规律并不相同。因此有必要对不同直径其他组分的玻璃包覆非晶合金微丝的静磁性能进行研究，以调控玻璃包覆非晶合金微丝的磁性能。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法。本专利技术的技术方案为：一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法，其特征在于：将合金放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中，玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置，用高频感应线圈将合金加热熔化，同时玻璃管下端与熔融合金接触的玻璃被软化，用工具把玻璃牵引下来，软化的玻璃包覆住熔融的台金，绕至转盘上，可以连续制备玻璃包覆合金微丝，在高频感应线圈下约1cm处喷冷却水使玻璃包覆合金微丝急冷，制备出非晶态的玻璃包覆磁性合金微丝。本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，所述转盘转速为20-100r/min。本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，所述充入氩气的压强为1.01×105P。本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，所述玻璃管的外径为10mm；壁厚为2mm。本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，所述熔融合金温度为800-1000℃。本专利技术的技术效果在于：本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，利用熔融拉丝法制备了具有相同玻璃包覆层厚度、不同合金芯直径，相同合金芯直径、不同玻璃包覆层厚度的Fe基和Co基玻璃包覆合金微丝。且本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法工艺简单，易于操作，适于推广应用。具体实施方式实施例1一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法，其特征在于：将合金放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中，玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置，用高频感应线圈将合金加热熔化，同时玻璃管下端与熔融合金接触的玻璃被软化，用工具把玻璃牵引下来，软化的玻璃包覆住熔融的台金，绕至转盘上，可以连续制备玻璃包覆合金微丝，在高频感应线圈下约1cm处喷冷却水使玻璃包覆合金微丝急冷，制备出非晶态的玻璃包覆磁性合金微丝。本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，所述转盘转速为20-100r/min。本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，所述充入氩气的压强为1.01×105P。本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，所述玻璃管的外径为10mm；壁厚为2mm。本专利技术所述的玻璃包覆非晶微丝的制备方法，所述熔融合金温度为800-1000℃。熔融拉丝法制备的Fe基和Co基玻璃包覆合金微丝，两种微丝样品都为非晶态结构。经过急冷淬火，熔融合金的长程无序结构在室温F得以稳定保持。非晶态结构由于不存在晶界及宏观磁晶各向异性，保证了玻璃包覆合金微丝良好的磁性，力学和化学性能。玻璃包覆微丝直径的调整是通过改变制备时的高频感应温度和拉丝速度实现的，高频感应温度越高，玻璃包覆层厚度越小；拉丝速度越快，合金直径越细。由于难以制备玻璃包覆层厚度、合金芯直径分别相同的微丝样品，故选择了这些数据最接近的微丝作为测试样品。合金内芯和玻璃包覆层都呈非晶态结构，这两种材料可以很好地复合在一起。玻璃包覆微丝直径连续均一，内部合金和玻璃包覆层表面光滑，结合及断口处质地致密。每种组分微丝不同直径时的高场磁滞回线没有显著差别，但是Fe基和Co基微丝样品的磁滞回线有一定差别，特别是径向磁化时的磁滞回线差别很大。这反应了影响磁性能的因素中，能影响磁畴结构的磁滞伸缩系数符号是最主要的，在组分一定的情况下，不同直径玻璃包覆合金微丝的磁滞回线才有一定差别。由两种组分不同直径时的低场磁滞回线图可知，Fe基徼丝的磁滞回线形状差别较大，随着直径的增大，轴向磁滞回线由近斜矩形变为狭长型；Co基微丝样品的则接近斜线形，磁滞回线形状差别并不大，随着直径的增大磁滞回线包围的面积减小。两种组分微丝样品的静磁参数随样品直径改变时的变化趋势。对于Fe基样品，随着微丝直径增大，微丝轴向矫顽力先降低再急剧增大；轴向剩磁比先降低很多再升高；径向矫顽力持续增大；径向剩磁比先升高后降低。对于Co基微丝样品，随着微丝直径增大，轴向、径向矫顽力，轴向剩磁比都由最大先降低到最低再有所升高；径向剩磁比变化则相反，先由最小值增大到最大再有所降低。微丝直径不同引起的静磁性能的差异可用合金直径和玻璃包覆层厚度的改变导致微磁畴结构的变化来解释。玻璃包覆合金微丝的典型特性就是其很高的内应力，内应力来自两方面，一是玻璃包覆层和合金内芯由于热膨胀系数的不同产生的径向压应力，另外拉丝时由牵引而产生的拉应力。对于Fe基微丝，高正磁致伸缩系数和内应力耦合。合金外壳层自发磁化方向沿着圆周方向。沿着轴向方向加外磁场时合金内芯畴移磁化，合金外壳层畴转磁化；当所加外磁场方向沿着径向时，合金内芯和外壳层均为畴转磁化，但是因为合金内芯区磁畴自发磁化方向和外场方向垂直，合金内芯区较合金外壳层稍难磁化。轴向拉应力和径向压应力越大，合金内芯区占的体积比例越大。微丝合金芯直径越小意味着轴向拉应力越大，玻璃包覆层越厚则玻璃包覆层作用在合金芯上的压应力越大，这都导致合金内芯区占的体积变大。故磁畴结构是微丝内芯和玻璃包覆层综合作用的结果。由于Fe基玻璃包覆非晶微丝样品中合金内芯区相对较大，故其轴向和径向矫顽力比Co基玻璃包覆非晶微丝样品的相应矫顽力要大。同样的玻璃包覆屡厚度，合金直径越大，拉力越小，合金内芯直径就越小，因而轴向矫顽力也越小，而同样的合金直径时，玻璃包覆层越厚，压应力越大，作用在单位合金直径上的应力越大，合金内芯直径就越大，因而轴向矫顽力也越大。轴向加外场磁化时，合金内芯和外壳层分别发生畴移磁化和畴转磁化。由于轴向磁化到饱和，外磁场再减小到零以后台金内芯磁矩基本保持在轴向方向，而外壳层基本恢复原始状态，故轴向剩磁比和微丝合金内芯占的合金的体积分数有关；同样径向磁化到饱和，外磁场再减小到零以后合金内芯磁矩基本恢复原始状态，而外壳层磁矩一部分基本保持在轴向方向，故径向剩磁比和微丝合金外壳层占的合金的体积分数有关。由于内芯畴壁移动磁化不可逆，而合金外壳畴转磁化可逆，代表磁滞损耗的磁滞回线面积的大小和合金内芯直径的大小相关，故和矫顽力近似成正比。直径对玻璃包覆磁性微丝静磁性能的影响主要通过合金直径和玻璃包覆层厚度对作用在台金芯上的拉应力和压应力的改变实现的。通过控制玻璃包覆微丝的合金芯直径和玻璃包覆层厚度可以调控玻璃包覆磁性合金微丝的静磁性能。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法，其特征在于：将合金放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中，玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置，用高频感应线圈将合金加热熔化，同时玻璃管下端与熔融合金接触的玻璃被软化，用工具把玻璃牵引下来，软化的玻璃包覆住熔融的台金，绕至转盘上，可以连续制备玻璃包覆合金微丝，在高频感应线圈下约1cm处喷冷却水使玻璃包覆合金微丝急冷，制备出非晶态的玻璃包覆磁性合金微丝。

【技术特征摘要】
1.一种玻璃包覆非晶微丝的制备方法，其特征在于：将合金放入下端封闭的硼硅酸盐玻璃管中，玻璃管上端连接抽真空和充氩气的装置，用高频感应线圈将合金加热熔化，同时玻璃管下端与熔融合金接触的玻璃被软化，用工具把玻璃牵引下来，软化的玻璃包覆住熔融的台金，绕至转盘上，可以连续制备玻璃包覆合金微丝，在高频感应线圈下约1cm处喷冷却水使玻璃包覆合金微丝急冷，制备出非晶态的玻璃包覆磁性合金微丝。2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝青，
申请(专利权)人：陕西环珂生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61