JPH07227651A - 金属細線製造用ノズル - Google Patents
金属細線製造用ノズルInfo
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- JPH07227651A JPH07227651A JP4972294A JP4972294A JPH07227651A JP H07227651 A JPH07227651 A JP H07227651A JP 4972294 A JP4972294 A JP 4972294A JP 4972294 A JP4972294 A JP 4972294A JP H07227651 A JPH07227651 A JP H07227651A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、金属細線製造時のノズル孔の拡大
を抑制し、寿命の長い金属細線製造用ノズルを提供す
る。 【構成】 溶融金属を噴出させるためのノズルにおい
て、ノズルの噴出部２の形状が下記(1) 及び(2) を満足
することを特徴とする金属細線製造用ノズル。 (1) ノズルの噴出部２先端のノズル孔３から、噴出部２
の内径が１mmになるまでの長さＬ1 が1.0 〜2.0mm であ
る。 (2) ノズルの噴出部２先端のノズル孔３から、噴出部２
の内径が0.5mm になるまでの長さＬ0.5 が0.3 〜0.7mm
である。
を抑制し、寿命の長い金属細線製造用ノズルを提供す
る。 【構成】 溶融金属を噴出させるためのノズルにおい
て、ノズルの噴出部２の形状が下記(1) 及び(2) を満足
することを特徴とする金属細線製造用ノズル。 (1) ノズルの噴出部２先端のノズル孔３から、噴出部２
の内径が１mmになるまでの長さＬ1 が1.0 〜2.0mm であ
る。 (2) ノズルの噴出部２先端のノズル孔３から、噴出部２
の内径が0.5mm になるまでの長さＬ0.5 が0.3 〜0.7mm
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属をノズルから
噴出させて、冷媒中で凝固させることにより金属細線を
製造する際に用いられる金属細線製造用ノズルに関する
ものである。
噴出させて、冷媒中で凝固させることにより金属細線を
製造する際に用いられる金属細線製造用ノズルに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融金属をノズルから噴出させ
て、冷媒中で凝固させることにより金属線を製造しよう
とする研究が進んでおり、その工業的な製造方法とし
て、特開昭５６−１６５０１５号公報に開示された回転
液中紡糸法や、特開昭５８−１７３０５９号公報に開示
されたベルトコンベアー法が知られている。回転液中紡
糸法とは、回転するドラムの内壁に遠心力で保持された
冷媒中に、ガス圧により、ノズルから溶融金属を噴出せ
しめ、この溶融金属を急冷凝固させてアモルファス金属
細線や結晶質金属細線などを製造する方法である。ま
た、ベルトコンベアー法とは、ベルトコンベアー上を移
動する整流された冷媒中に、ガス圧によりノズルから溶
融金属を噴出せしめ、この溶融金属を急冷凝固させてア
モルファス金属細線や結晶質金属細線などを製造する方
法である。
て、冷媒中で凝固させることにより金属線を製造しよう
とする研究が進んでおり、その工業的な製造方法とし
て、特開昭５６−１６５０１５号公報に開示された回転
液中紡糸法や、特開昭５８−１７３０５９号公報に開示
されたベルトコンベアー法が知られている。回転液中紡
糸法とは、回転するドラムの内壁に遠心力で保持された
冷媒中に、ガス圧により、ノズルから溶融金属を噴出せ
しめ、この溶融金属を急冷凝固させてアモルファス金属
細線や結晶質金属細線などを製造する方法である。ま
た、ベルトコンベアー法とは、ベルトコンベアー上を移
動する整流された冷媒中に、ガス圧によりノズルから溶
融金属を噴出せしめ、この溶融金属を急冷凝固させてア
モルファス金属細線や結晶質金属細線などを製造する方
法である。
【０００３】これらの金属細線の製造方法においては、
通常、誘導溶解炉やアーク溶解炉を用いて作製された固
体の母合金が原材料として利用されている。すなわち、
ノズル孔を備えた石英ガラスやアルミナなどのセラミッ
クス容器からなるノズル中に、所望の組成の母合金を保
持し、その母合金を加熱し再溶解させた後、所定の温度
においてガス圧によりノズルから噴出せしめ、冷媒中で
凝固させることにより、金属細線が製造されている。ま
た、これらの金属細線の製造に用いられる冷媒として
は、通常、蒸留水、イオン交換水、水道水などが用いら
れている。さらに、ノズルの材質としては、石英ガラス
が一般的に用いられているが、この石英ガラス管の一端
を溶融し、絞り加工して所望の孔径のノズル孔に加工す
ることにより、金属細線製造用ノズルとして金属細線の
製造に用いることができる。
通常、誘導溶解炉やアーク溶解炉を用いて作製された固
体の母合金が原材料として利用されている。すなわち、
ノズル孔を備えた石英ガラスやアルミナなどのセラミッ
クス容器からなるノズル中に、所望の組成の母合金を保
持し、その母合金を加熱し再溶解させた後、所定の温度
においてガス圧によりノズルから噴出せしめ、冷媒中で
凝固させることにより、金属細線が製造されている。ま
た、これらの金属細線の製造に用いられる冷媒として
は、通常、蒸留水、イオン交換水、水道水などが用いら
れている。さらに、ノズルの材質としては、石英ガラス
が一般的に用いられているが、この石英ガラス管の一端
を溶融し、絞り加工して所望の孔径のノズル孔に加工す
ることにより、金属細線製造用ノズルとして金属細線の
製造に用いることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
金属細線製造用ノズルは、一般に、噴出される溶湯流と
反応したり、機械的摩耗によりノズル孔が大きくなり、
金属細線の線径の増加につながるという問題があった。
また、金属細線の線径の増加は、急冷凝固速度を低下さ
せるので、製造された金属細線の特性の低下をきたらす
といった問題もあった。本発明は、金属細線製造時のノ
ズル孔の拡大を抑制し、寿命の長い金属細線製造用ノズ
ルを提供することを目的とするものである。
金属細線製造用ノズルは、一般に、噴出される溶湯流と
反応したり、機械的摩耗によりノズル孔が大きくなり、
金属細線の線径の増加につながるという問題があった。
また、金属細線の線径の増加は、急冷凝固速度を低下さ
せるので、製造された金属細線の特性の低下をきたらす
といった問題もあった。本発明は、金属細線製造時のノ
ズル孔の拡大を抑制し、寿命の長い金属細線製造用ノズ
ルを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、このよう
な課題を解決するために鋭意検討の結果、溶融金属を噴
出させるためのノズルにおいて、ノズルの噴出部を特定
の形状とすることにより、金属細線製造時のノズル孔の
拡大を抑制し、ノズルの寿命を大幅に延ばすことができ
るという事実を見出し、本発明に到達した。すなわち、
本発明は、溶融金属を噴出させるためのノズルにおい
て、ノズルの噴出部の形状が下記(1) 及び(2) を満足す
ることを特徴とする金属細線製造用ノズルを要旨とする
ものである。 (1) ノズルの噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径
が１mmになるまでの長さ( Ｌ1)が1.0 〜2.0mm である。 (2) ノズルの噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径
が0.5mm になるまでの長さ( Ｌ0.5)が0.3 〜0.7mm であ
る。
な課題を解決するために鋭意検討の結果、溶融金属を噴
出させるためのノズルにおいて、ノズルの噴出部を特定
の形状とすることにより、金属細線製造時のノズル孔の
拡大を抑制し、ノズルの寿命を大幅に延ばすことができ
るという事実を見出し、本発明に到達した。すなわち、
本発明は、溶融金属を噴出させるためのノズルにおい
て、ノズルの噴出部の形状が下記(1) 及び(2) を満足す
ることを特徴とする金属細線製造用ノズルを要旨とする
ものである。 (1) ノズルの噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径
が１mmになるまでの長さ( Ｌ1)が1.0 〜2.0mm である。 (2) ノズルの噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径
が0.5mm になるまでの長さ( Ｌ0.5)が0.3 〜0.7mm であ
る。
【０００６】以下、図面を参照しつつ、本発明を具体的
に説明する。図１は、本発明の金属細線製造用ノズルの
一例を示す概略斜視図であり、図２は、本発明の金属細
線製造用ノズルの噴出部を示す一部拡大図である。図１
及び図２において、金属細線製造用ノズル１の一端に、
溶融金属をノズルから噴出させるための噴出部２が設け
られており、この噴出部２先端のノズル孔３から溶融金
属が噴出される。
に説明する。図１は、本発明の金属細線製造用ノズルの
一例を示す概略斜視図であり、図２は、本発明の金属細
線製造用ノズルの噴出部を示す一部拡大図である。図１
及び図２において、金属細線製造用ノズル１の一端に、
溶融金属をノズルから噴出させるための噴出部２が設け
られており、この噴出部２先端のノズル孔３から溶融金
属が噴出される。
【０００７】本発明においては、ノズルの噴出部２を以
下の形状に規定することが必要である。すなわち、図２
のノズルの噴出部２の一部拡大図において、噴出部２先
端のノズル孔３から、噴出部２の内径が1mm になるまで
の長さＬ1 が1.0 〜2.0mm であり、かつノズル孔３か
ら、噴出部２の内径が0.5mm になるまでの長さＬ0.5 が
0.3 〜0.7mm であることが必要である。また、好ましく
は、ノズルの噴出部２先端のノズル孔３から、噴出部２
の内径が1mm になるまでの長さＬ1 が1.2 〜1.6mm であ
り、かつノズル孔３から、噴出部２の内径が0.5mm にな
るまでの長さＬ0.5 が0.4 〜0.6mm である。ノズルの噴
出部２先端のノズル孔３から、噴出部２の内径が1mm に
なるまでの長さＬ1 が1.0mm 未満あるいは2.0mm を越え
る場合、あるいは、ノズル孔３から、噴出部２の内径が
0.5mm になるまでの長さＬ0.5 が0.3mm 未満あるいは0.
7mmを越える場合には、金属細線を製造する際に、ノズ
ルの孔径が大きくなったり、ノズル詰まりを起こしたり
してノズルの寿命が短くなる。また、本発明のノズルの
材質としては、石英ガラスやアルミナなどのセラミック
スを用いることが好ましい。
下の形状に規定することが必要である。すなわち、図２
のノズルの噴出部２の一部拡大図において、噴出部２先
端のノズル孔３から、噴出部２の内径が1mm になるまで
の長さＬ1 が1.0 〜2.0mm であり、かつノズル孔３か
ら、噴出部２の内径が0.5mm になるまでの長さＬ0.5 が
0.3 〜0.7mm であることが必要である。また、好ましく
は、ノズルの噴出部２先端のノズル孔３から、噴出部２
の内径が1mm になるまでの長さＬ1 が1.2 〜1.6mm であ
り、かつノズル孔３から、噴出部２の内径が0.5mm にな
るまでの長さＬ0.5 が0.4 〜0.6mm である。ノズルの噴
出部２先端のノズル孔３から、噴出部２の内径が1mm に
なるまでの長さＬ1 が1.0mm 未満あるいは2.0mm を越え
る場合、あるいは、ノズル孔３から、噴出部２の内径が
0.5mm になるまでの長さＬ0.5 が0.3mm 未満あるいは0.
7mmを越える場合には、金属細線を製造する際に、ノズ
ルの孔径が大きくなったり、ノズル詰まりを起こしたり
してノズルの寿命が短くなる。また、本発明のノズルの
材質としては、石英ガラスやアルミナなどのセラミック
スを用いることが好ましい。
【０００８】本発明で金属細線を製造するには、例え
ば、前述した特開昭５６−１６５０１５号公報に開示さ
れた回転液中紡糸法や、特開昭５８−１７３０５９号公
報に開示されたベルトコンベアー法を用いことができる
が、この二つの製造方法に限定さるものではない。すな
わち、細孔を備えた石英製ノズルに所望の組成の母合金
を入れ、その母合金を加熱し再溶解した後にガス圧によ
りノズルから噴出せしめ、冷媒中で凝固させて金属細線
を製造する方法に広く応用することができる。
ば、前述した特開昭５６−１６５０１５号公報に開示さ
れた回転液中紡糸法や、特開昭５８−１７３０５９号公
報に開示されたベルトコンベアー法を用いことができる
が、この二つの製造方法に限定さるものではない。すな
わち、細孔を備えた石英製ノズルに所望の組成の母合金
を入れ、その母合金を加熱し再溶解した後にガス圧によ
りノズルから噴出せしめ、冷媒中で凝固させて金属細線
を製造する方法に広く応用することができる。
【０００９】また、本発明は、溶融状態でノズルから噴
出可能な金属又は合金について適用することが可能であ
り、Fe族合金、Cu合金、Pb合金、あるいはAl合金などの
種々の合金系に適用することができる。
出可能な金属又は合金について適用することが可能であ
り、Fe族合金、Cu合金、Pb合金、あるいはAl合金などの
種々の合金系に適用することができる。
【００１０】
【作用】本発明においては、ノズルの噴出部２先端のノ
ズル孔３から、噴出部２の内径が 1mmになるまでの長さ
Ｌ1 及びノズル孔３から、噴出部２の内径が0.5mm にな
るまでの長さＬ0.5 を規定して、ノズルの噴出部２の形
状を定めることにより、噴出部２での急激な溶湯の圧力
損失の上昇などを抑え、噴出部２での溶湯による機械的
摩耗の減少及び溶湯とノズルの反応を抑制することが可
能となり、ノズルの寿命を大幅に向上させるという役目
を果たす。
ズル孔３から、噴出部２の内径が 1mmになるまでの長さ
Ｌ1 及びノズル孔３から、噴出部２の内径が0.5mm にな
るまでの長さＬ0.5 を規定して、ノズルの噴出部２の形
状を定めることにより、噴出部２での急激な溶湯の圧力
損失の上昇などを抑え、噴出部２での溶湯による機械的
摩耗の減少及び溶湯とノズルの反応を抑制することが可
能となり、ノズルの寿命を大幅に向上させるという役目
を果たす。
【００１１】
【実施例】次に、本発明を実施例及び比較例によって具
体的に説明する。 実施例１〜４ 比較例１〜３ Fe77.5Si7.5B15（数字は原子％を表す。）の組成を有す
る母合金を溶解させ、これを表１に示すような形状の噴
出部を有する金属細線製造用ノズルから噴出させて、冷
媒中で急冷凝固させることにより、金属細線の製造を行
った。まず、母合金の作製には多孔質アルミナルツボを
用い、原料としては、電解鉄（純度99.9％）、シリコン
（純度99.999％）、クリスタルボロン（純度99.8％以
上）を用いて、溶解温度1300℃で溶解させ、母合金を作
製した。
体的に説明する。 実施例１〜４ 比較例１〜３ Fe77.5Si7.5B15（数字は原子％を表す。）の組成を有す
る母合金を溶解させ、これを表１に示すような形状の噴
出部を有する金属細線製造用ノズルから噴出させて、冷
媒中で急冷凝固させることにより、金属細線の製造を行
った。まず、母合金の作製には多孔質アルミナルツボを
用い、原料としては、電解鉄（純度99.9％）、シリコン
（純度99.999％）、クリスタルボロン（純度99.8％以
上）を用いて、溶解温度1300℃で溶解させ、母合金を作
製した。
【００１２】次に、表１に示すノズル孔径が130 μm
で、内径が34.5mmの石英ガラス製の金属細線製造用ノズ
ル中に、作製した母合金300gを入れ、ノズル内で合金を
再溶解させ、噴出温度1300℃にて、内径800mm φの回転
ドラムの内壁に保持された深さ２５ｍｍの回転冷却水
に、アルゴンガス圧5.5kg/cm2 で溶融金属を噴出させて
金属細線を作製した。得られた金属細線はアモルファス
金属細線であった。なお、この回転液中紡糸法によりア
モルファス金属細線を製造する際の溶融ジェットのドラ
ム水面への導入角は60度であり、ノズル孔と水面との距
離は3mm であった。溶融金属の温度は熱電対により測定
した。
で、内径が34.5mmの石英ガラス製の金属細線製造用ノズ
ル中に、作製した母合金300gを入れ、ノズル内で合金を
再溶解させ、噴出温度1300℃にて、内径800mm φの回転
ドラムの内壁に保持された深さ２５ｍｍの回転冷却水
に、アルゴンガス圧5.5kg/cm2 で溶融金属を噴出させて
金属細線を作製した。得られた金属細線はアモルファス
金属細線であった。なお、この回転液中紡糸法によりア
モルファス金属細線を製造する際の溶融ジェットのドラ
ム水面への導入角は60度であり、ノズル孔と水面との距
離は3mm であった。溶融金属の温度は熱電対により測定
した。
【００１３】その結果、金属細線製造時に繰り返し使用
されたそれぞれの石英ガラス製ノズルの寿命を表す平均
延べ使用時間について表１に示す。ノズルの寿命は、ノ
ズル孔径が140 μm にまで拡大したときを限界とした。
ノズル孔径が140 μm にまで拡大すると、製造された金
属細線の特性、特にパルス発生特性の低下をきたらし、
また、溶湯の自然落下及びノズル詰まりのトラブルにつ
いても、その後の使用が不可能となる。
されたそれぞれの石英ガラス製ノズルの寿命を表す平均
延べ使用時間について表１に示す。ノズルの寿命は、ノ
ズル孔径が140 μm にまで拡大したときを限界とした。
ノズル孔径が140 μm にまで拡大すると、製造された金
属細線の特性、特にパルス発生特性の低下をきたらし、
また、溶湯の自然落下及びノズル詰まりのトラブルにつ
いても、その後の使用が不可能となる。
【００１４】表１の結果より明らかなように、噴出部先
端のノズル孔から、噴出部の内径が１mmになるまでの長
さが1.0 〜2.0mm で、かつノズル孔から、噴出部の内径
が0.5mm になるまでの長さが0.3 〜0.7mm である噴出部
を有する実施例１〜４の金属細線製造用ノズルは、平均
延べ使用時間が40分を越える寿命の長いものであった。
一方、噴出部の形状が本発明の範囲以外である比較例１
〜３の金属細線製造用ノズルは、急激なノズル孔の拡
大、ノズル詰まり等によってそのノズルの寿命は短いも
のであった。
端のノズル孔から、噴出部の内径が１mmになるまでの長
さが1.0 〜2.0mm で、かつノズル孔から、噴出部の内径
が0.5mm になるまでの長さが0.3 〜0.7mm である噴出部
を有する実施例１〜４の金属細線製造用ノズルは、平均
延べ使用時間が40分を越える寿命の長いものであった。
一方、噴出部の形状が本発明の範囲以外である比較例１
〜３の金属細線製造用ノズルは、急激なノズル孔の拡
大、ノズル詰まり等によってそのノズルの寿命は短いも
のであった。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、金属細線製造時のノズ
ル孔の拡大を抑制してノズルの寿命を大幅に延ばすこと
が可能となり、このノズルから得られる金属細線の品質
の安定化も可能となる。
ル孔の拡大を抑制してノズルの寿命を大幅に延ばすこと
が可能となり、このノズルから得られる金属細線の品質
の安定化も可能となる。
【図１】本発明の金属細線製造用ノズルの一例を示す概
略斜視図である。
略斜視図である。
【図２】本発明の金属細線製造用ノズルの噴出部の一例
を示す一部拡大図である。
を示す一部拡大図である。
１ 金属細線製造用ノズル ２ 噴出部 ３ ノズル孔 Ｌ1 噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径が1mm
になるまでの長さ Ｌ0.5 噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径が0.
5mm になるまでの長さ
になるまでの長さ Ｌ0.5 噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径が0.
5mm になるまでの長さ
【表１】
Claims (1)
- 【請求項１】 溶融金属を噴出させるためのノズルにお
いて、ノズルの噴出部の形状が下記(1) 及び(2) を満足
することを特徴とする金属細線製造用ノズル。 (1) ノズルの噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径
が１mmになるまでの長さ( Ｌ1)が1.0 〜2.0mm である。 (2) ノズルの噴出部先端のノズル孔から、噴出部の内径
が0.5mm になるまでの長さ( Ｌ0.5)が0.3 〜0.7mm であ
る。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4972294A JPH07227651A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 金属細線製造用ノズル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4972294A JPH07227651A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 金属細線製造用ノズル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07227651A true JPH07227651A (ja) | 1995-08-29 |
Family
ID=12839088
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4972294A Pending JPH07227651A (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 金属細線製造用ノズル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07227651A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001492A1 (en) * | 1998-07-06 | 2000-01-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Nozzle for liquid injection device and method of manufacturing the nozzle |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP4972294A patent/JPH07227651A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000001492A1 (en) * | 1998-07-06 | 2000-01-13 | Ngk Insulators, Ltd. | Nozzle for liquid injection device and method of manufacturing the nozzle |
| US6256884B1 (en) | 1998-07-06 | 2001-07-10 | Ngk Insulators, Ltd. | Nozzle for liquid injection device and method of producing the same |
| US6585175B2 (en) | 1998-07-06 | 2003-07-01 | Ngk Insulators, Ltd. | Nozzle for liquid injection device and method of producing the same |
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