[發(fā)明專利]一種高通量粉體的制備裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910724802.X
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號(hào): CN110434982B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 雙爽;李宏華;賀剛;李江濤
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): B28B3/04
• 分類號(hào): B28B3/04;B28B7/00;B28B7/24;B28B13/02;B28B15/00;B28C5/48;B28C7/06;B08B9/087
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 王喆

本發(fā)明公開了一種高通量粉體的制備裝置，所述制備裝置包括有若干料倉以及設(shè)置在料倉一側(cè)的且具有料腔的承料臺(tái)；所述制備裝置還包括有轉(zhuǎn)送裝置，所述轉(zhuǎn)送裝置至少包括有容器；所述容器被配置為可將料倉內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移到承料臺(tái)的料腔內(nèi)；所述容器可在料倉與承料臺(tái)之間的以第一方向、第二方向、第三方向形成的空間內(nèi)移動(dòng)，且可繞第三方向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述制備裝置至少還包括有位于所述承料臺(tái)上方的下壓件；所述下壓件被配置為用于壓制料腔內(nèi)的物料。本發(fā)明的制備裝置能夠?qū)崿F(xiàn)微納米粉體的“配料?混料?壓坯”等多功能集成，可根據(jù)不同需求，制作多種不同組分、不同混合比例的樣品，有助于快速優(yōu)化出最優(yōu)的成分比例和工藝參數(shù)，縮短微納米粉體的研制周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及材料高通量制備技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，本發(fā)明涉及一種高通量粉體的制備裝置及其使用方法。

背景技術(shù)

材料是所有產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和先導(dǎo)，目前陶瓷材料的研究和開發(fā)大多仍停留在傳統(tǒng)模式上，從研發(fā)到投入市場的時(shí)間跨度極長，其關(guān)鍵在于長期以來材料研發(fā)過度依賴科學(xué)直覺與試錯(cuò)式的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累，且制備過程漫長和充滿變數(shù)。變革材料的研究與開發(fā)方式，提高材料從發(fā)現(xiàn)到應(yīng)用的速度已經(jīng)成為了世界各國共同的追求。

2011年，美國政府提出了“材料基因組計(jì)劃”，包括高通量設(shè)計(jì)、制備和表征三個(gè)要素。其核心是在大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，通過高通量的計(jì)算設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)材料組成的快速優(yōu)化。通過采用高通量制備技術(shù)，可以一次性獲得大量的樣品，再通過高通量快速表征技術(shù)驗(yàn)證設(shè)計(jì)和制備的結(jié)果，以便達(dá)到快速優(yōu)化材料成分/工藝/性能的目的。它可推動(dòng)材料研究從傳統(tǒng)模式向低成本、快速響應(yīng)、高產(chǎn)量的發(fā)展模式轉(zhuǎn)變。

近年來，高通量實(shí)驗(yàn)(包括高通量設(shè)計(jì)、制備和表征)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域有了很大進(jìn)展，其中如擴(kuò)散多段法、“打印”合成法、選擇性激光鍍膜法和磁控濺射法等。但是目前現(xiàn)有技術(shù)中，大多數(shù)的高通量實(shí)驗(yàn)技術(shù)更多地針對于薄膜和懸浮液，而對于粉末類的高通量設(shè)計(jì)的研究卻非常少，主要是受限于粉體的制作工藝復(fù)雜，粉體種類繁多，制備難度大，并且難以實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確混合粉末，這也是高通量粉末的制備裝置難以實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)問題。

因此，為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，需要提供一種新型的高通量粉體的制備裝置及其使用方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于提供一種高通量粉體的制備裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)微納米陶瓷粉體的“配料-混料-壓坯”等多功能集成，還可根據(jù)不同的應(yīng)用需求，一次性制作多種由不同組分組成、具有不同混合比例的樣品，有助于快速優(yōu)化出最優(yōu)的成分、組成比例以及工藝參數(shù)，縮短微納米陶瓷粉體的研制周期，而且工藝流程簡單，有效提高研發(fā)效率。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種高通量粉體的制備裝置，所述制備裝置包括有若干料倉以及設(shè)置在若干料倉一側(cè)的且具有料腔的承料臺(tái)；所述制備裝置還包括有轉(zhuǎn)送裝置，所述轉(zhuǎn)送裝置至少包括有容器；所述容器被配置為可將料倉內(nèi)的物料轉(zhuǎn)移到承料臺(tái)的料腔內(nèi)；定義，在水平面上，容器從料倉移動(dòng)至承料臺(tái)的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)榈谝环较颍淮怪庇诘谝环较蛩诘乃矫娴姆较驗(yàn)榈诙较颍慌c所述第一方向和第二方向均垂直的方向?yàn)榈谌较颍凰鋈萜骺稍诹蟼}與承料臺(tái)之間的以第一方向、第二方向、第三方向形成的空間內(nèi)移動(dòng)，且可繞第三方向轉(zhuǎn)動(dòng)；所述制備裝置至少還包括有位于所述承料臺(tái)上方的下壓件；所述下壓件被配置為用于壓制料腔內(nèi)的物料。

此外，優(yōu)選地方案為，所述制備裝置還包括有位于所述料倉一側(cè)的旋蓋設(shè)備，所述旋蓋設(shè)備至少包括有：可繞一轉(zhuǎn)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的夾持部以及一容器蓋，所述夾持部被配置為可夾持固定容器蓋。

此外，優(yōu)選地方案為，所述制備裝置還包括有清洗設(shè)備，所述清洗設(shè)備至少包括有：桿體和環(huán)繞所述桿體的外側(cè)壁表面設(shè)置的清洗件；所述容器可被倒扣在所述清洗件上；所述清洗設(shè)備被配置為可對倒扣在清洗件上的容器進(jìn)行清洗。

此外，優(yōu)選地方案為，所述承料臺(tái)包括有若干個(gè)呈陣列布置的料腔。