ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Спекание из "Пористые проницаемые материалы " Металлические и неметаллические волокна получают механическими и физико-химическими способами, а также из расплавов [1.8]. [c.181] Получение волокон механическим способом основано на использовании тонкой проволоки или металлической стружки, полученной при шабрении, шевинговании и других видах обработки на станках, дающих непрерывные пряди металла. Перед формованием проволоку и металлическую стружку режут на куски определенной длины. Правильный выбор размера волокон способствует формированию однородной структуры материала. Способы получения волокон резкой проволоки и шевингованием используют для всех технически важных металлов и сплавов. Использование тонкой металлической стружки предпочтительнее использования проволочных волокон. Волокна из металлической стружки, имеющие шероховатую поверхность, обладают хорошей сцепляемостью, что облегчает проведение дальнейших технологических процессов. При резке проволоки важно изменение конфигурации волокон — изгиб или закручивание, что приближает такие волокна по характеристикам сцепляемости к металлической стружке. Волокна, полученные механическими способами, перед дальнейшей обработкой подвергают обезжириванию в трихлорэтИ-лене, перекиси натрия или гидрооксиде аммония. [c.181] На установке получают волокна алюминия и олова, а также меди, бронзы, латуни, свинца. Температура расплавленного алюминия равна 700—750 С олова 400 °С. Оптимальный диаметр отверстий в сопле составлял при экструдировании алюминия 60—80 мкм, давление сжатого азота на поверхность расплава — не менее 0,6 МПа. При выдавливании олова давление газа над расплавом должно быть еще большим. Полученные волокна имеют волнообразную форму длина их от десятых долей до десятков миллиметров, диаметр 50—90 мкм. Метод экструдирования расплавов через отверстия высокопроизводителен при скорости выдавливания 1 м/с нз 28 отверстий в сопле максимальная производительность установки может составить 1000 кг/ч. [c.182] Разработана технология производства волокон экструзией жидкого металла на вращающийся диск, центробежная сила которого формирует волокна диаметром 4—75 мкм из частичек металла. Установка для получения металлических волокон по методу центрифугирования (рис. 3.2) состоит из быстро вращающегося от электродвигателя 8 охлаждающегося блока 7 со сферической полированной поверхностью 6 установленного на основании 9 эжекторной трубки 4 с соплом 5, через которое на поверхность 6 подается расплавленный металл от плавильного устройства 1 с вентилем 2 под давлением, подводимым через головку 3. [c.182] К методам, позволяющим получать непрерывную тонкую и сверхтонкую проволоку или проволоку—путанку как исходный материал, в технологии металлургии волокна относятся методы фонтанирования металлов н непрерывной экструзии (прядения) из расплавов. Фонтанировать можно алюминий, магний, медь, свинец, цинк, серебро, олово и их сплавы, а также некоторые черные металлы и их сплавы. [c.182] Разновидностью метода фонтанирования является вытяжка волокон из капли расплава. Метод заключается в том, что капли жидкого металла, вплавленные в стеклянные трубки — капилляры, подвергают совместной вытяжке в длинные и очень тонкие нити. При толщине нити Ю мкм производительность аппаратуры составляет 0,1—1 кг/сутки. [c.182] Особый интерес представляют методы получения волокон с максимальной производительностью, а среди них методы экструзии тонких нит 1 из пластифицированных смесей. Технологическая схема этого метода такова тонкодисперсный порошок металла с помощью связующего вещества (пластификатора) превращают в тестообразную пластичную массу, продавливают через тонкие отверстия полученную нить подвергают обработке для удаления посторонних веществ и получают нить из чистого металла. [c.183] При получении нитей экструзией возможно использование не только чистых металлических порошков, но и соединений. Этот метод позволяет также получать как металлические нити, так и нити из металлоподобных соединений. Методы получения непрерывных тонких нитей из расплавов наиболее экономичны и прогрессивны и наряду с механическими способами получения волокон являются основными, применяемыми в производстве. [c.184] Физико-химические методы получения металлических волокон используют в лабораторных масштабах для получения нитевидных кристаллов с высокой прочностью, так называемых усов. Основным методом получения металлических усов является восстановление различного рода соединений металлов, например галогенидов. При определенных условиях восстановления ачинают расти длинные тонкие кристаллы — усы. При оптимальных условиях роста большинство получаемых кристаллов гладкие, прямые диаметром 1—20 мкм. Оптимальные температуры восстановления галоидных соединений приведены в табл. 3.1. [c.184] Оптимальные температуры роста усов металлов, принадлежащих к одной группе Периодической системы и близких по температурам плавления, расположены а кривых зависимости давления пара от температуры в точках с равными значениями углового коэффициента касательных. Следовательно, зная зависимость давления пара от температуры двух металлов и оптимальные условия роста нитевидных кристаллов одного из них, можно предсказать оптимальные условия роста усов другого металла. [c.184] В качестве исходных материалов для получения усов методом восстановления используют также сульфиды, хлориды, иодиды и оксиды. [c.184] Разработаны методы ускоренного выращивания усов под давлением в твердой фазе. Стальную пластинку толщиной 0,3 мм покрывают электролитическим слоем олова толщиной 5 мкм и зажимают между двумя жесткими стальными пластинками. Края полученного образца шлифуют и полируют. Под действием давления, приложенного к стальным пластинкам, на полированных краях слоя происходит ускоренный рост усов. Повышение температуры значительно ускоряет рост усов, достигающих 5 мм прн 215 °С. Диаметр усов — в пределах от 0,05 до 5 мкм. [c.185] Рост усов в твердой фазе также наблюдают при нагревании поверхности листов железа, меди, серебра, золота, платины, свинца, магния, вольфрама, латуни и других металлов. [c.185] С целью повышения стойкости металлических волокон к истиранию и изгибу, увеличения их прочности при растяжении, а также для получения новых тугоплавких и теплоотражающих волокон разработано несколько методов металлизации неметаллических, в частности стеклянных, волокон. Оптимальными условиями нанесения металлических покрытий на волокна считают такие, при которых волокна имеют температуру расплавленного металла. [c.186] Технологическая схема высокоскоростной металлизации волокон показана на рис. 3.4. Аппарат снабжен плавильным устройством с питателем 1. Днище питателя имеет ряд отверстий 2, через которые вытекают в одной плоскости струйки расплавленного стекла 3. Меж-ду плавильным устройством и приемным барабаном 9 установлен коллектор 7, собирающий отдельные волокна в общий жгут 8. Волокна при формировании подвергают вытяжке, зависящей от скорости вращения барабана. Металл наносится на волокна с помощью устройств 4 и 5, имеющих специальные установочные винты 6. [c.186] При изготовлении ПВМ применяют следующие методы формования различные виды прессования, проката, горячей экструзии, спекание под давлением [1.8]. Предварительно из волокон изготавливают войлок, используя несколько вариантов войлокования жидкостное, воздушное, гравитационное, под действием электрического или магнитного полей, вибраций. [c.187] При воздушном войлоковании войлок получают осаждением волокон из взвеси в воздухе. Однако связность и однородность получаемого войлока несколько хуже, чем при жидкостном войлоковании. [c.187] Различные способы дальнейшей обработки войлока показаны на рис. 3.5. Технология холодного прессования волокновых тел наиболее изучена. [c.187] Вернуться к основной статье