[發明專利]一種高通量粉體的制備裝置及其使用方法

有效

• 申請號: 201910724802.X
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN110434982B
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 雙爽;李宏華;賀剛;李江濤
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所
• 主分類號: B28B3/04
• 分類號: 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置在料倉一側的且具有料腔的承料臺；所述制備裝置還包括有轉送裝置，所述轉送裝置至少包括有容器；所述容器被配置為可將料倉內的物料轉移到承料臺的料腔內；所述容器可在料倉與承料臺之間的以第一方向、第二方向、第三方向形成的空間內移動，且可繞第三方向轉動；所述制備裝置至少還包括有位于所述承料臺上方的下壓件；所述下壓件被配置為用于壓制料腔內的物料。本發明的制備裝置能夠實現微納米粉體的“配料?混料?壓坯”等多功能集成，可根據不同需求，制作多種不同組分、不同混合比例的樣品，有助于快速優化出最優的成分比例和工藝參數，縮短微納米粉體的研制周期。

技術領域

本發明涉及材料高通量制備技術領域，更具體地，本發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

材料是所有產業的基礎和先導，目前陶瓷材料的研究和開發大多仍停留在傳統模式上，從研發到投入市場的時間跨度極長，其關鍵在于長期以來材料研發過度依賴科學直覺與試錯式的實驗經驗的積累，且制備過程漫長和充滿變數。變革材料的研究與開發方式，提高材料從發現到應用的速度已經成為了世界各國共同的追求。

2011年，美國政府提出了“材料基因組計劃”，包括高通量設計、制備和表征三個要素。其核心是在大數據的基礎上，通過高通量的計算設計，實現材料組成的快速優化。通過采用高通量制備技術，可以一次性獲得大量的樣品，再通過高通量快速表征技術驗證設計和制備的結果，以便達到快速優化材料成分/工藝/性能的目的。它可推動材料研究從傳統模式向低成本、快速響應、高產量的發展模式轉變。

近年來，高通量實驗(包括高通量設計、制備和表征)關鍵技術領域有了很大進展，其中如擴散多段法、“打印”合成法、選擇性激光鍍膜法和磁控濺射法等。但是目前現有技術中，大多數的高通量實驗技術更多地針對于薄膜和懸浮液，而對于粉末類的高通量設計的研究卻非常少，主要是受限于粉體的制作工藝復雜，粉體種類繁多，制備難度大，并且難以實現快速準確混合粉末，這也是高通量粉末的制備裝置難以實現的關鍵技術問題。

因此，為了克服現有技術存在的缺陷，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。

發明內容

本發明的目的之一在于提供一種高通量粉體的制備裝置，能夠實現微納米陶瓷粉體的“配料-混料-壓坯”等多功能集成，還可根據不同的應用需求，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，有助于快速優化出最優的成分、組成比例以及工藝參數，縮短微納米陶瓷粉體的研制周期，而且工藝流程簡單，有效提高研發效率。

為達到上述目的，本發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置在若干料倉一側的且具有料腔的承料臺；所述制備裝置還包括有轉送裝置，所述轉送裝置至少包括有容器；所述容器被配置為可將料倉內的物料轉移到承料臺的料腔內；定義，在水平面上，容器從料倉移動至承料臺的運動方向為第一方向；垂直于第一方向所在的水平面的方向為第二方向；與所述第一方向和第二方向均垂直的方向為第三方向；所述容器可在料倉與承料臺之間的以第一方向、第二方向、第三方向形成的空間內移動，且可繞第三方向轉動；所述制備裝置至少還包括有位于所述承料臺上方的下壓件；所述下壓件被配置為用于壓制料腔內的物料。

此外，優選地方案為，所述制備裝置還包括有位于所述料倉一側的旋蓋設備，所述旋蓋設備至少包括有：可繞一轉動軸轉動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，優選地方案為，所述制備裝置還包括有清洗設備，所述清洗設備至少包括有：桿體和環繞所述桿體的外側壁表面設置的清洗件；所述容器可被倒扣在所述清洗件上；所述清洗設備被配置為可對倒扣在清洗件上的容器進行清洗。

此外，優選地方案為，所述承料臺包括有若干個呈陣列布置的料腔。