[发明专利]非晶金属箔材和用快速凝固技术生产非晶金属箔材的方法

说明书

本发明提供了一种非晶金属箔材、一种使用快速凝固技术制造非晶金属箔材的方法以及一种制造纳米晶箔材的方法，非晶金属箔材具有2mm至300mm的宽度，小于20μm的厚度，以及每平方米最多50个孔。

技术领域

本发明涉及一种非晶金属箔材和一种使用快速凝固技术生产非晶金属箔材的方法。

背景技术

从经济角度来看，希望能够以大的连续带材长度生产薄的、快速凝固的金属箔材，而不在生产过程中撕裂该箔材并且在铸造工艺时间段上箔材的质量不会出现负面变化。由于在箔材生产期间铸轮的特殊热机械载荷，铸造轨道表面在其上生产的箔材的几公里内连续变质，这导致带材质量不均匀，粗糙度降低，从而降低了箔材的层压系数。

因此，为了生产尽可能长且质量保持恒定的连续箔材，已知在箔材生产的同时对铸造轨道的表面进行处理，以尽可能长地保持表面的质量。

这可以通过材料去除工艺来实现，例如抛光铸辊，如在EP 3 089 175B1中所公开的，通过研磨辊或通过刷涂，如在US 6 749 700B2中所公开的。US9 700 937B1公开了一种替代的成形工艺，其中铸轮轨道被连续滚压处理以使其平滑。但是仍需要进一步的改进。

发明内容

因此，本发明的目的是可靠地生产出长度较长的、材料质量保持一致的非晶金属箔材。

本发明基于新的知识，即当前的铸造轨道自身的加工方法在铸轮上留下残留物，这会导致熔体的润湿问题和带材中的缺陷。由于去除材料的工艺，加工残留物(例如灰尘、刚毛(或刷毛，brush hairs)、抛光残留物)会被带入熔滴中，并在熔滴中导致缺陷。在箔材厚大于20μm的较厚箔材的情况下，这种润湿问题可以看作是非晶带材的铸轮侧上的气泡。但是，特别是对于厚度小于20μm的薄的带材，这些润湿缺陷会导致带材中出现不希望有的大孔，这会是带材断裂的起点。

即使采用如US 9 700 937中描述的铸轮表面再成型加工方法(或重新整形加工方法)，也不排除润滑剂从枢轴点和轴承点流向轮表面并导致干扰润湿，从而导致箔材中形成孔。因此，在市场上不可获得无孔薄箔材。

因此，根据本发明提供了一种非晶金属箔材，其具有2mm至300mm的宽度，小于20μm的厚度以及每平方米最多50个孔。

因此，该箔材具有小于20μm的厚度以及每平方米最多50个孔。结果是提高了箔材的质量并且降低了由孔导致带材断裂的风险。此外，箔材的特性由于不受孔的影响而得到改善。

在本文中，术语“孔”定义在箔材中最小面积为0.1mm²的孔。

术语“非晶”表示金属箔材的非晶比例为至少80体积％。

根据本发明的金属箔材通过快速凝固技术生产。非晶金属箔材中的孔数量的减少使得能够在一次浇铸工艺中以及在冷却器的一个铸造轨道上生产具有更大的连续箔材长度的非晶金属箔材。由此增加了在大型工厂中生产非晶金属箔材的经济效率。此外，由于孔的数量减少，首先也降低了下游加工工艺中的撕裂频率并由此有利地提高了经济效率。

非晶金属箔材具有固有的延展性。非晶金属箔材的这种机械性能用于一些应用中。在这些应用中，具有少量孔、优选没有孔的金属箔材是有优势的，因为在箔材中的孔代表优选的断裂点，该断裂点可能导致箔材撕裂。通过减少每平方米的孔数量，由此改善了所用箔材的机械可靠性。

在一些应用中，非晶金属箔材被继续加工，例如卷绕到卷轴上。在这些应用中，具有很少孔、优选没有孔和可靠的机械性能的金属箔材也是有优势的，因为降低了在继续处理期间破裂的风险。