熔體抽拉金屬玻璃纖維基本工藝規(guī)律.pdf

1、本文采用熔體抽拉技術制備了Co68.25Fe4.25Si12.25B15.25和Fe73.5Si13.5B9Nb3Cu1合金的金屬玻璃纖維，建立了熔體抽拉纖維形成數學模型并對熔體抽拉制備纖維的基本工藝規(guī)律進行了分析。
　　0.67K/s連續(xù)升溫DTA分析顯示纖維樣品有明顯的中間相晶化析出，Co68.25Fe4.25Si12.25B15.25第一晶化峰起始溫度Tx1為829.2K，第二晶化峰起始溫度Tx2為915K；Fe73.5Si

2、13.5B9Nb3Cu1的Tx1為802.6K，Tx2為951.2K，由此認為纖維樣品組織的基體為非晶態(tài)。
　　當輪盤轉速從2400r/min升高到2700r/min時，Fe-纖維的平均直徑由72.2μm減小到50.9μm，說明隨著拉絲速度升高，纖維直徑逐漸減小，但拉絲速度過高，易引起熔池失穩(wěn)；纖維直徑對母合金進給速度波動十分敏感，母合金進給速度由0.1mm/s提高至0.3mm/s造成Co-纖維直徑明顯增大甚至出現帶化；升高熔體溫

3、度可減小纖維直徑，且有利于熔體層截面形狀調整，提高纖維截面圓度，但溫度過高導致纖維非晶化程度降低。
　　Co-纖維的平均長度達到75mm，最大長度約為100mm，Fe-纖維平均長度約為110mm，最大長度達到150mm。分析認為拉絲速度及熔池液面波動是造成纖維長度變化的主要因素，熔體抽拉制備纖維的連續(xù)性既受設備穩(wěn)定性影響，也同材料及工藝參數相關。
　　根據抽拉過程中熔體的運動特點，基于能量守恒原理和質量守恒原理，建立了熔體抽

4、拉形成纖維過程的宏觀模型，進一步采用Matlab7.0數值軟件編程分析了拉絲速度、嵌入深度和母合金溫度等參數對纖維直徑的影響規(guī)律，計算結果同實驗結果吻合較好。此外分析表明熔體抽拉技術工藝參數間相互耦合，存在參數空間區(qū)域與纖維的預定直徑相對應，在此區(qū)域內選用參數組合，熔體能夠被順利抽出熔池。
　　纖維表觀SEM照片顯示制備纖維存在彎折、毛刺、裂紋、剝蝕、包塊瑞利波和截面凹陷多種缺陷。瑞利波造成纖維均勻度周期性變化，其產生原因是凝固不