JPH05185190A - 金属細線の製造方法 - Google Patents
金属細線の製造方法Info
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- JPH05185190A JPH05185190A JP311392A JP311392A JPH05185190A JP H05185190 A JPH05185190 A JP H05185190A JP 311392 A JP311392 A JP 311392A JP 311392 A JP311392 A JP 311392A JP H05185190 A JPH05185190 A JP H05185190A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回転液中紡糸法において，溶融金属ジェット
の雰囲気中の乱れを防止して均一な径を有する連続した
金属細線を製造する方法を提供すること。 【構成】 金属細線の製造方法は，回転している円筒状
ドラム１内に，遠心力により冷却液体層５を形成し，そ
の冷却液体層５中に紡糸ノズル７から溶融金属ジェット
を噴射し，凝固させて金属細線を製造する。この紡糸ノ
ズル７から噴射された溶融金属ジェットが前記冷却液体
層５に入るまでの間に雰囲気ガス体２０で冷却する。こ
の雰囲気ガス体２０は冷却液体層５の液体の比熱よりも
大きな比熱を有するヘリウムを含む。
の雰囲気中の乱れを防止して均一な径を有する連続した
金属細線を製造する方法を提供すること。 【構成】 金属細線の製造方法は，回転している円筒状
ドラム１内に，遠心力により冷却液体層５を形成し，そ
の冷却液体層５中に紡糸ノズル７から溶融金属ジェット
を噴射し，凝固させて金属細線を製造する。この紡糸ノ
ズル７から噴射された溶融金属ジェットが前記冷却液体
層５に入るまでの間に雰囲気ガス体２０で冷却する。こ
の雰囲気ガス体２０は冷却液体層５の液体の比熱よりも
大きな比熱を有するヘリウムを含む。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は金属細線の製造方法に関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年，溶融金属より円形断面を有する金
属細線の製造方法として，一般に言われている回転液中
紡糸法が提案され，その技術確立が急速に進んでいる。
即ち，特開昭５６−１６５０１６号，特開昭５７−５２
５５０号，特開昭５７−７９０５２号等があり，これら
には回転する円筒状ドラムの円周面に遠心力による冷却
液体層を形成し，その冷却液体層中に溶融金属をジェッ
トとして噴出し，これを急速凝固させて金属細線を製造
する方法が示されている。これらの従来の方法によれ
ば，断面が円形，あるいは優れた諸特性を有する金属細
線が容易に得られ，旧来法に比して冷却速度を著しく大
きくすることができ，非晶質金属あるいは結晶質の金属
細線等を製造するのに適しているという利点を有する。
その従来方法を実施するための装置の一例の詳細を図２
によって説明する。図２において，符号１は駆動部１０
によって回転する円筒状ドラム（以下，単に回転円筒ド
ラムという。）で，符号３は回転軸２を支える軸受を示
している。回転円筒ドラム１は円筒状の形状を有し，そ
の内壁部１ａに回転円筒ドラム１の回転軸２周囲の遠心
力によって冷却液体層５が形成され，この回転円筒ドラ
ム１の円周部の外端には，冷却液体層５の深さを保持す
るドーナツ状の支え板４が設けられている。また，回転
円筒ドラム１内には溶融金属のルツボ６が設けられ，こ
のルツボ６の先端部に紡糸ノズル７が形成されている。
冷却液体層５に向けて噴出する金属流８は予めルツボ６
の中に投入された金属原料９を不活性ガス雰囲気下で供
給しつつ加熱溶融し不活性ガスの導入口１１より導入し
た噴出用不活性ガスの圧力によってルツボ６の先端の紡
糸ノズル７より溶融金属のジェットとして噴出せしめら
れる。噴出した金属流８は直ちに冷却液体層５に進入し
て回転円筒ドラム１の内壁に遠心力によって引き取ら
れ，急速に冷却されて金属細線となる。尚，図中の符号
９は加熱用コイル，符号１７，１８は支持部である。上
記の装置及び操作方法によって金属細線が製造されるの
で，直接溶融金属から金属細線を得る方法としては非常
に優れた方法である。また，この方法においては，紡糸
ノズル先端と冷却液体との距離はなるべく小さくするこ
とが良好な断面形状を有する金属細線を得ることにとっ
て重要となっている。
属細線の製造方法として，一般に言われている回転液中
紡糸法が提案され，その技術確立が急速に進んでいる。
即ち，特開昭５６−１６５０１６号，特開昭５７−５２
５５０号，特開昭５７−７９０５２号等があり，これら
には回転する円筒状ドラムの円周面に遠心力による冷却
液体層を形成し，その冷却液体層中に溶融金属をジェッ
トとして噴出し，これを急速凝固させて金属細線を製造
する方法が示されている。これらの従来の方法によれ
ば，断面が円形，あるいは優れた諸特性を有する金属細
線が容易に得られ，旧来法に比して冷却速度を著しく大
きくすることができ，非晶質金属あるいは結晶質の金属
細線等を製造するのに適しているという利点を有する。
その従来方法を実施するための装置の一例の詳細を図２
によって説明する。図２において，符号１は駆動部１０
によって回転する円筒状ドラム（以下，単に回転円筒ド
ラムという。）で，符号３は回転軸２を支える軸受を示
している。回転円筒ドラム１は円筒状の形状を有し，そ
の内壁部１ａに回転円筒ドラム１の回転軸２周囲の遠心
力によって冷却液体層５が形成され，この回転円筒ドラ
ム１の円周部の外端には，冷却液体層５の深さを保持す
るドーナツ状の支え板４が設けられている。また，回転
円筒ドラム１内には溶融金属のルツボ６が設けられ，こ
のルツボ６の先端部に紡糸ノズル７が形成されている。
冷却液体層５に向けて噴出する金属流８は予めルツボ６
の中に投入された金属原料９を不活性ガス雰囲気下で供
給しつつ加熱溶融し不活性ガスの導入口１１より導入し
た噴出用不活性ガスの圧力によってルツボ６の先端の紡
糸ノズル７より溶融金属のジェットとして噴出せしめら
れる。噴出した金属流８は直ちに冷却液体層５に進入し
て回転円筒ドラム１の内壁に遠心力によって引き取ら
れ，急速に冷却されて金属細線となる。尚，図中の符号
９は加熱用コイル，符号１７，１８は支持部である。上
記の装置及び操作方法によって金属細線が製造されるの
で，直接溶融金属から金属細線を得る方法としては非常
に優れた方法である。また，この方法においては，紡糸
ノズル先端と冷却液体との距離はなるべく小さくするこ
とが良好な断面形状を有する金属細線を得ることにとっ
て重要となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしここで，図２に
示す様な加熱コイル９を紡糸ノズル部近傍に配置するた
めに紡糸ノズル７の先端と冷却液体との距離ｇ（以下，
ギャップと呼ぶ）は全くゼロにすることは困難であり，
実際には最短でも２〜３mm程度が必要である。従って，
このギャップ間においてはほとんど冷却されない。その
結果，溶融金属のジェットがそれ自身の表面張力の変化
が著しく不安定となり，破断に至ったり，数珠状態の表
面性状を有する金属細線しか得られなかったりと良好な
金属細線を得ることができなかった。また，冷却液体層
に入り込む以前においては溶融金属ジェットはほとんど
冷却されないために溶融金属の紡糸時間の経過とともに
溶融金属ジェットの飛び込む冷却液体層周辺部の温度が
徐々に上昇する，即ち，相対的に吸収する熱量の方が優
っているので，その冷却液体層及びその液面が不安定と
なり乱れる。このようにして，ある一定の温度を越えた
時点で溶融ジェットが冷却液体層中において連続細線を
維持できなくなる。結果として，得られた金属細線は，
紡糸初期におけるほとんど冷却液体層の温度上昇のない
状態の時の極く限られた量の連続線とそれ以降の紡糸に
よって得られた短線の集まりから構成されたものしか得
られないというようなことがしばしば生じていた。つま
り連続細線といってもある限られた長さ（実際，１ｍ，
数１０ｇ程度）しか得られていないのが実状である。こ
のように従来の方法においては，溶融金属ジェットが冷
却液体層に入り込む以前に冷却させないことによって数
々の問題が生じている。
示す様な加熱コイル９を紡糸ノズル部近傍に配置するた
めに紡糸ノズル７の先端と冷却液体との距離ｇ（以下，
ギャップと呼ぶ）は全くゼロにすることは困難であり，
実際には最短でも２〜３mm程度が必要である。従って，
このギャップ間においてはほとんど冷却されない。その
結果，溶融金属のジェットがそれ自身の表面張力の変化
が著しく不安定となり，破断に至ったり，数珠状態の表
面性状を有する金属細線しか得られなかったりと良好な
金属細線を得ることができなかった。また，冷却液体層
に入り込む以前においては溶融金属ジェットはほとんど
冷却されないために溶融金属の紡糸時間の経過とともに
溶融金属ジェットの飛び込む冷却液体層周辺部の温度が
徐々に上昇する，即ち，相対的に吸収する熱量の方が優
っているので，その冷却液体層及びその液面が不安定と
なり乱れる。このようにして，ある一定の温度を越えた
時点で溶融ジェットが冷却液体層中において連続細線を
維持できなくなる。結果として，得られた金属細線は，
紡糸初期におけるほとんど冷却液体層の温度上昇のない
状態の時の極く限られた量の連続線とそれ以降の紡糸に
よって得られた短線の集まりから構成されたものしか得
られないというようなことがしばしば生じていた。つま
り連続細線といってもある限られた長さ（実際，１ｍ，
数１０ｇ程度）しか得られていないのが実状である。こ
のように従来の方法においては，溶融金属ジェットが冷
却液体層に入り込む以前に冷却させないことによって数
々の問題が生じている。
【０００４】そこで，本発明の技術的課題は，回転液中
紡糸法において前述した従来技術の欠点を解消し，溶融
金属ジェットの雰囲気中の乱れを防止して均一な径を有
する連続した金属細線を製造する方法を提供することに
ある。
紡糸法において前述した従来技術の欠点を解消し，溶融
金属ジェットの雰囲気中の乱れを防止して均一な径を有
する連続した金属細線を製造する方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では，この課題を
解決するため，回転している円筒状ドラム内に，遠心力
により冷却液体層を形成し，その冷却液体層中に紡糸ノ
ズルから溶融金属ジェットを噴射し，凝固させて金属細
線を製造する方法において，前記紡糸ノズルから噴射さ
れた溶融金属ジェットが前記冷却液体層に入るまでの間
に雰囲気ガス体で冷却することを特徴としている。ここ
で，本発明において，前記雰囲気ガス体として前記冷却
液体の比熱よりも大きな比熱を有するもの，例えばヘリ
ウムなどを用いれば他のアルゴンなどの不活性ガスより
も比熱が数倍大きいのでより急速に冷却され溶融金属の
乱れを抑制することができる。また，このことにより紡
糸ノズル先端と冷却液体層との間の距離（ギャップ）を
長くすることも可能となる。
解決するため，回転している円筒状ドラム内に，遠心力
により冷却液体層を形成し，その冷却液体層中に紡糸ノ
ズルから溶融金属ジェットを噴射し，凝固させて金属細
線を製造する方法において，前記紡糸ノズルから噴射さ
れた溶融金属ジェットが前記冷却液体層に入るまでの間
に雰囲気ガス体で冷却することを特徴としている。ここ
で，本発明において，前記雰囲気ガス体として前記冷却
液体の比熱よりも大きな比熱を有するもの，例えばヘリ
ウムなどを用いれば他のアルゴンなどの不活性ガスより
も比熱が数倍大きいのでより急速に冷却され溶融金属の
乱れを抑制することができる。また，このことにより紡
糸ノズル先端と冷却液体層との間の距離（ギャップ）を
長くすることも可能となる。
【０００６】尚，次に述べる本発明の実施例において，
溶融金属としてＴｉ−Ｎｉ系合金を用いているが，本発
明は，これら金属の種類に限定されず，加熱によって溶
融できる金属材料であれば，本発明が適用できることは
明らかである。
溶融金属としてＴｉ−Ｎｉ系合金を用いているが，本発
明は，これら金属の種類に限定されず，加熱によって溶
融できる金属材料であれば，本発明が適用できることは
明らかである。
【０００７】
【実施例】以下，本発明の実施例を図１を参照して説明
する。
する。
【０００８】図１は，本発明の合金細線の製造方法を実
施するための装置の一構成例を示す断面図である。図１
において，従来例と同様な名称及び構成の部分は同符号
で示しており，符号１は駆動部１０によって回転円筒ド
ラムで，符号３は回転軸２を支える軸受を示す。回転円
筒ドラム１の構造は円筒状の形状を有しており，その内
壁部に遠心力によって冷却液体層５が形成され，回転円
筒ドラム１の円周部の外端に冷却液体層５の深さを保持
するためのドーナツ状の支え板４が設けられている。ま
た，溶融金属のルツボ６の先端には，紡糸ノズル７が設
けられている。この紡糸ノズル７から冷却液体層５に向
けて噴出する金属流８は，予めルツボ６の中に投入され
た金属原料を不活性ガス雰囲気下で供給しつつ加熱装置
によって溶融して形成されている。この溶融された金属
原料は，不活性ガスの導入口より導入した噴出用不活性
ガスの圧力によってルツボ６の先端の紡糸ノズル７から
溶融金属のジェットとして噴出せしめられる。この際，
噴出した金属流８は直ちに冷却液体層５に進入して回転
円筒ドラム１の内壁に遠心力によって引き取られ，急速
に冷却されて金属細線となる。以上までは，従来例と同
様な構成である。本発明の実施例によるものと従来例に
よるものとの相違点は，図１中に斜線で示した雰囲気ガ
ス２０にある。本発明の実施例においては，この雰囲気
ガス２０を冷却液体層５を構成する液体の比熱よりも，
大きな比熱を有するもので構成している。即ち，本発明
の実施例においては，雰囲気ガス体としてヘリウム（比
熱が約１．３０ cal/deg・g)を用い，冷却液体層５を構
成する冷媒として，流動パラフィン（約０．５６ cal/d
eg・g)を用いている。
施するための装置の一構成例を示す断面図である。図１
において，従来例と同様な名称及び構成の部分は同符号
で示しており，符号１は駆動部１０によって回転円筒ド
ラムで，符号３は回転軸２を支える軸受を示す。回転円
筒ドラム１の構造は円筒状の形状を有しており，その内
壁部に遠心力によって冷却液体層５が形成され，回転円
筒ドラム１の円周部の外端に冷却液体層５の深さを保持
するためのドーナツ状の支え板４が設けられている。ま
た，溶融金属のルツボ６の先端には，紡糸ノズル７が設
けられている。この紡糸ノズル７から冷却液体層５に向
けて噴出する金属流８は，予めルツボ６の中に投入され
た金属原料を不活性ガス雰囲気下で供給しつつ加熱装置
によって溶融して形成されている。この溶融された金属
原料は，不活性ガスの導入口より導入した噴出用不活性
ガスの圧力によってルツボ６の先端の紡糸ノズル７から
溶融金属のジェットとして噴出せしめられる。この際，
噴出した金属流８は直ちに冷却液体層５に進入して回転
円筒ドラム１の内壁に遠心力によって引き取られ，急速
に冷却されて金属細線となる。以上までは，従来例と同
様な構成である。本発明の実施例によるものと従来例に
よるものとの相違点は，図１中に斜線で示した雰囲気ガ
ス２０にある。本発明の実施例においては，この雰囲気
ガス２０を冷却液体層５を構成する液体の比熱よりも，
大きな比熱を有するもので構成している。即ち，本発明
の実施例においては，雰囲気ガス体としてヘリウム（比
熱が約１．３０ cal/deg・g)を用い，冷却液体層５を構
成する冷媒として，流動パラフィン（約０．５６ cal/d
eg・g)を用いている。
【０００９】次に，本発明の実施例による合金細線の製
造方法の具体例について説明する。
造方法の具体例について説明する。
【００１０】図１に示した回転円筒ドラム１として内径
５００mmφ有する装置を用い，Ｔｉ50−Ｎｉ50（ａｔ
％）合金よりなる合金をアルゴン雰囲気中で融点より５
０℃高い温度で溶融し，孔径１３０（μm ）を有する紡
糸ノズル７より，アルゴンガス圧を抑制して４３０ｍ／
分の速度で溶融金属を深さ２０mmの冷媒（０℃）に対し
て紡糸ノズル７を回転円筒ドラム１の幅方向に１０mm／
秒の速度にてリバースさせながら紡糸した。なお紡糸ノ
ズル７の先端と冷却液体層５との間の距離は１０mmと
し，雰囲気ガス体２０として，ヘリウム（約１．３０ c
al/deg・g)で回転円筒ドラム１内の雰囲気を満たした。
冷却液体層５を構成する冷媒として流動パラフィン（約
０．５６ cal/deg・g)を用いた。この時の回転円筒ドラ
ム１の速度は４３０ｍ／分であった。得られた金属細線
は，断面形状が真円に近く数珠状態も極めて少なく，長
さも約１００ｍを有し，細線性のよい合金細線が得られ
た。このことは，従来では，長さ１ｍで且つ数珠状態が
数多く見受けられるものしか得られなかったことに比べ
ると格段の進歩であり，細線形成性の向上のために果た
す冷却液体の効果を改善する役割としてのギャップ間で
の冷却が相対的に大きいことを意味している。
５００mmφ有する装置を用い，Ｔｉ50−Ｎｉ50（ａｔ
％）合金よりなる合金をアルゴン雰囲気中で融点より５
０℃高い温度で溶融し，孔径１３０（μm ）を有する紡
糸ノズル７より，アルゴンガス圧を抑制して４３０ｍ／
分の速度で溶融金属を深さ２０mmの冷媒（０℃）に対し
て紡糸ノズル７を回転円筒ドラム１の幅方向に１０mm／
秒の速度にてリバースさせながら紡糸した。なお紡糸ノ
ズル７の先端と冷却液体層５との間の距離は１０mmと
し，雰囲気ガス体２０として，ヘリウム（約１．３０ c
al/deg・g)で回転円筒ドラム１内の雰囲気を満たした。
冷却液体層５を構成する冷媒として流動パラフィン（約
０．５６ cal/deg・g)を用いた。この時の回転円筒ドラ
ム１の速度は４３０ｍ／分であった。得られた金属細線
は，断面形状が真円に近く数珠状態も極めて少なく，長
さも約１００ｍを有し，細線性のよい合金細線が得られ
た。このことは，従来では，長さ１ｍで且つ数珠状態が
数多く見受けられるものしか得られなかったことに比べ
ると格段の進歩であり，細線形成性の向上のために果た
す冷却液体の効果を改善する役割としてのギャップ間で
の冷却が相対的に大きいことを意味している。
【００１１】
【発明の効果】以上のように，本発明によれば，回転し
ている円筒状ドラム内に，遠心力により冷却液体層を形
成し，その冷却液体層中に紡糸ノズルから溶融金属ジェ
ットを噴射し，凝固させて金属細線を製造する方法にお
いて，紡糸ノズルから噴射された溶融金属ジェットが前
記冷却液体層に入るまでの間に雰囲気ガス体で冷却する
際に，前記雰囲気ガス体として前記冷却液体層の液体の
比熱よりも大きな比熱を有するもの，例えば，アルゴン
などの不活性ガスよりも比熱が数倍大きいヘリウムなど
を用いているので，より急速に冷却され溶融金属の乱れ
を抑制することができる。従って，このことによりギャ
ップ間を長くすることが可能となり，均一な線径を有す
る長く連続した合金細線が得られるばかりか長い連続し
たアモルファスなどの急冷材への応用にも有効である金
属細線の製造方法を提供することができる。
ている円筒状ドラム内に，遠心力により冷却液体層を形
成し，その冷却液体層中に紡糸ノズルから溶融金属ジェ
ットを噴射し，凝固させて金属細線を製造する方法にお
いて，紡糸ノズルから噴射された溶融金属ジェットが前
記冷却液体層に入るまでの間に雰囲気ガス体で冷却する
際に，前記雰囲気ガス体として前記冷却液体層の液体の
比熱よりも大きな比熱を有するもの，例えば，アルゴン
などの不活性ガスよりも比熱が数倍大きいヘリウムなど
を用いているので，より急速に冷却され溶融金属の乱れ
を抑制することができる。従って，このことによりギャ
ップ間を長くすることが可能となり，均一な線径を有す
る長く連続した合金細線が得られるばかりか長い連続し
たアモルファスなどの急冷材への応用にも有効である金
属細線の製造方法を提供することができる。
【図１】本発明の合金細線の製造方法を実施するための
装置の一構成例を示す図である。
装置の一構成例を示す図である。
【図２】従来の合金細線の製造方法を実施するための装
置の一構成例を示す図である。
置の一構成例を示す図である。
１ 回転円筒ドラム ２ 回転軸 ３ 軸受け ４ 支え板 ５ 冷却液体層 ６ ルツボ ７ 紡糸ノズル ９ 加熱コイル １０ 駆動モータ １１ 不活性ガス導入管 １２，１３ 移動方向を示す矢印 １７，１８ 支持部 ２０ 雰囲気ガス体
Claims (3)
- 【請求項１】 回転している円筒状ドラム内に，遠心力
により冷却液体層を形成し，その冷却液体層中に紡糸ノ
ズルから溶融金属ジェットを噴射し，凝固させて金属細
線を製造する方法において，前記紡糸ノズルから噴射さ
れた溶融金属ジェットが前記冷却液体層に入るまでの間
に雰囲気ガス体で冷却することを特徴とする金属細線の
製造方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の金属細線の製造方法にお
いて，前記雰囲気ガス体は前記冷却液体層の液体の比熱
よりも大きな比熱を有するものであることを特徴とする
金属細線の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の金属細線の製造方
法において，前記雰囲気ガス体はヘリウムを含むことを
特徴とする金属細線の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP311392A JPH05185190A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 金属細線の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP311392A JPH05185190A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 金属細線の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185190A true JPH05185190A (ja) | 1993-07-27 |
Family
ID=11548297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP311392A Withdrawn JPH05185190A (ja) | 1992-01-10 | 1992-01-10 | 金属細線の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05185190A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116037369A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-02 | 徐州泰和硅材料有限公司 | 一种熔融石英坩埚高效涂层喷涂装置 |
-
1992
- 1992-01-10 JP JP311392A patent/JPH05185190A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116037369A (zh) * | 2022-12-30 | 2023-05-02 | 徐州泰和硅材料有限公司 | 一种熔融石英坩埚高效涂层喷涂装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |