[發明專利]一種高通量研究制備難熔金屬材料樣品的裝置及方法

有效

• 申請號: 201711181279.8
• 申請日: 2017-11-23
• 公開（公告）號: CN107914021B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 章林;吳昊陽;吳茂;任淑彬;龍瑩;李星宇;王光華;曲選輝
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: B22F9/20
• 分類號: B22F9/20;B22F3/04;B22F3/10;B22F1/00;B22F3/18
• 代理公司: 北京市廣友專利事務所有限責任公司 11237
• 代理人: 張仲波

1.一種高通量研究制備難熔金屬材料樣品的裝置，其特征在于：包括無機鹽溶液組元儲存罐(1)、蠕動泵(2)、計算機(3)、溶液輸送通道(4)、無機鹽溶液混合罐(5)、高壓氣體(6)、霧化噴嘴通道(7)、混合干燥器(8)、控溫裝置(9)、氣力輸送裝置(10)、難熔金屬粉末儲存罐(11)、粉末還原爐(12)、楔形橡膠包套及冷等靜壓(13)、多溫度段氣氛燒結爐(14)、楔形樣品軋制(15)；

無機鹽溶液組元儲存罐(1)通過蠕動泵(2)在計算機(3)的控制下經溶液輸送通道(4)連接無機鹽溶液混合罐(5)，無機鹽溶液混合罐(5)通過蠕動泵(2)、高壓氣體(6)、霧化噴嘴通道(7)連接混合干燥器(8)，難熔金屬粉末儲存罐(11)通過氣力輸送裝置(10)連接混合干燥器(8)，混合干燥器(8)與粉末還原爐(12)銜接，粉末還原爐(12)與楔形橡膠包套及冷等靜壓(13)銜接，楔形橡膠包套及冷等靜壓(13)與多溫度段氣氛燒結爐(14)銜接。

2.一種采用權利要求1所述裝置高通量研究制備難熔金屬材料樣品的方法，其特征在于：首先將水溶性的難熔金屬鹽溶液或摻雜用鹽溶液儲存在無機鹽溶液組元儲存罐(1)內，蠕動泵(2)在計算機(3)的控制下通過溶液輸送通道(4)向不同的無機鹽溶液混合罐(5)內加注不同的無機鹽溶液組元，其中各種無機鹽溶液的加注量由計算機控制，無機鹽溶液組元在無機鹽溶液混合罐內混合均勻后得到混合溶液；無機鹽溶液混合罐(5)通過蠕動泵(2)連接混合干燥器(8)，無機鹽溶液在惰性高壓氣體的作用下通過霧化噴嘴通道噴灑進混合干燥器；難熔金屬原料粉末和無機鹽溶液的混合物在混合干燥器內混合和干燥；每一個混合干燥器內均裝有電熱套加熱模塊、控溫裝置、入氣通道、氣體調控裝置，溫度和氣氛均由計算機進行控制和實時監測；不同粒度和粒度組成的難熔金屬粉末儲存在難熔金屬粉末儲存罐內，通過氣力輸送裝置送入混合干燥器；噴霧干燥后的混合粉末在還原爐(12)中進行還原，還原后的粉末分層填裝在橡膠包套內，對橡膠包套進行冷等靜壓，得到不同成分的難熔金屬粉末坯體；難熔金屬粉末坯體在多溫度段氣氛燒結爐(14)內進行燒結，可在不同的溫度段內放置難熔金屬粉末坯體，從而獲得不同成分、不同燒結溫度的燒結坯；燒結坯進行軋制，得到變形量連續變化的形變坯體；通過顯微組織分析得到雜質元素、燒結溫度和形變制度對顯微組織的影響規律。

3.如權利要求2所述高通量研究制備難熔金屬材料樣品的方法，其特征在于：所述惰性高壓氣體為0.1-0.3MPa。

4.如權利要求2所述高通量研究制備難熔金屬材料樣品的方法，其特征在于：所述難熔金屬原料粉末和無機鹽溶液的混合物在混合干燥器內混合和干燥溫度為60-100℃。

5.如權利要求2所述高通量研究制備難熔金屬材料樣品的方法，其特征在于：所述橡膠包套為楔形，所得的燒結坯也為楔形。