Устройство для получения металлических лент с заданной аморфной структурой
Владельцы патента RU 2288069:
Дагестанский государственный технический университет (ДГТУ) (RU)
Изобретение относится к устройствам для получения металлических лент с аморфной структурой. Устройство содержит индуктор с расположенным в нем плавящимся металлическим стержнем и вращающийся барабан с охлаждаемой поверхностью. Барабан выполнен в виде полого цилиндра с центральной цельнометаллической осью. Внутри барабана установлены термоэлектрические модули различной мощности для получения ленты с периодически чередующимися свойствами. Теплопоглощающие спаи модулей контактируют с внутренней стороной боковой поверхности барабана, а тепловыделяющие спаи - с цельнометаллической осью. Это позволит повысить эффективность изготовления и качество получаемых лент с аморфной структурой. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к устройствам для получения металлических лент с аморфной структурой.
Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является устройство для получения металлических лент (волокон) аморфной структуры [1], включающее индуктор, нагревающий размещенный в нем стержень до получения капель расплава, стекающих с конца стержня на вращающийся охлаждающий агрегат (медный диск или барабан, или др. средство), с получением волокон в виде отдельных ленточек.
Заявленное устройство отличается от известного тем, что барабан выполнен в виде полого цилиндра с центральной цельнометаллической осью, при этом внутри барабана установлены термоэлектрические модули, контактирующие теплопоглощающими спаями с внутренней стороной боковой поверхности барабана, а тепловыделяющими спаями - с цельнометаллической осью.
К недостаткам устройства [1] можно отнести: переходные тепловые процессы в начале работы, малоэффективный теплообмен между барабаном и жидким металлом, а также сложность получения стабильной температуры в процессе работы [1].
Целью изобретения является получение металлических лент аморфной структуры с периодически изменяющимися по их длине свойствами.
Цель достигается путем использования полупроводниковых термоэлектрических модулей для интенсификации процессов теплообмена при охлаждении поверхности барабана, по которому стекает металлический расплав.
На чертеже изображена конструкция устройства. Конструкция устройства содержит индуктор 2 с расположенным в нем плавящимся металлическим стержнем 1, струя с которого стекает на вращающийся барабан 3 и превращается в металлическую ленту 4. Барабан выполнен в виде полого цилиндра с центральной цельнометаллической осью. Внутри барабана установлены термоэлектрические модули 5, приведенные своими теплопоглощающими спаями в тепловой контакт с внутренней стороной боковой поверхности барабана, а тепловыделяющими спаями контактирующие с цельнометаллической осью.
Термоэлектрические модули, установленные внутри барабана, имеют различную мощность для получения ленты с периодически чередующимися свойствами.
Устройство работает следующим образом.
Металлический стержень 1 плавится в нижней части индуктора 2 и в виде тонкой струи стекает на боковую поверхность вращающегося барабана 3, где мгновенно затвердевает, превращаясь в металлическую ленту аморфной структуры 4. Поверхность барабана охлаждается термоэлектрическими модулями 5, установленными внутри барабана. Регулируя величину тока питания термоэлектрических модулей, можно стабильно поддерживать температуру на поверхности барабана в течение длительного периода времени. Кроме того, использование термоэлектрических модулей различной мощности на различных участках поверхности барабана или изменение тока питания у отдельных термоэлектрических модулей позволяет получать температурные градиенты на поверхности барабана в широких пределах, тем самым получается металлическая лента аморфной структуры с периодически чередующимися по ее длине электро- и теплофизическими свойствами.
Применение устройства позволяет повысить эффективность изготовления и качество получаемых лент с аморфной структурой за счет интенсификации процессов теплообмена при охлаждении поверхности барабана.
На основе заявленного устройства разработана и изготовлена установка, позволяющая получать металлические ленты с амофной стуктурой с периодически чередующимися по их длине свойствами. Полученные ленты используются для исследования свойств аморфных структур с целью дальнейшего применения.
Источники информации
1. Патент США №4157729 A, B 22 D 11/06, опубликован 12.06.1979, реферат.
1. Устройство для получения металлических лент аморфной структуры, содержащее индуктор с расположенным в нем плавящимся металлическим стержнем и вращающийся барабан с охлаждаемой поверхностью, отличающееся тем, что барабан выполнен в виде полого цилиндра с центральной цельнометаллической осью, при этом внутри барабана установлены термоэлектрические модули, контактирующие теплопоглощающими спаями с внутренней стороной боковой поверхности барабана, а тепловыделяющими спаями контактирующие с цельнометаллической осью.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внутри барабана установлены термоэлектрические модули различной мощности для получения ленты с периодически чередующимися свойствами.
