一種納米固體材料的制備裝置，包括控制電路，其特征在于靜模（８）上方設(shè)有一對(duì)電極，電極與控制電路連接，電極的上方設(shè)有一使動(dòng)模（３）可快速運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置與控制電路連接。（*該技術(shù)在2012年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)屬于材料制備裝置，特別是一種納米固體材料的制備裝置。為達(dá)到上述目的，本技術(shù)包括控制電路，關(guān)鍵是靜模8上方設(shè)有一對(duì)電極，電極與控制電路連接，電極的上方設(shè)有一使動(dòng)模3可快速運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置與控制電路連接。本技術(shù)可制備高純度、組織均勻、尺寸較大的塊體或薄體納米固體材料(晶粒直徑≤100μm)，并可制備出多種的片狀納米固體材料或非晶態(tài)材料，可在常溫和正常大氣壓下制備，也可在真空狀態(tài)或保護(hù)氣體環(huán)境下制備；制備成本低，沒有環(huán)境污染，技術(shù)性能穩(wěn)定，能較精確控制施加的載荷，自動(dòng)化程度較高。具體實(shí)施方式請(qǐng)參見附圖，本技術(shù)的具體實(shí)施例如下包括控制電路，關(guān)鍵是靜模8上方設(shè)有一對(duì)電極，電極與控制電路連接，電極的上方設(shè)有一使動(dòng)模3可快速運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置與控制電路連接；靜模8的一端面的上方設(shè)置一對(duì)電極，該電極與控制電路連接，導(dǎo)電材料6置于電極的兩端，使電極由于導(dǎo)電材料6與其連接而由原斷開狀變?yōu)檫B接狀，且導(dǎo)電材料6與靜模8的一表面相對(duì)并保持一定間距，驅(qū)動(dòng)裝置設(shè)置在電極的上方，與靜模8和置于電極兩端的導(dǎo)電材料6相對(duì)，其由感應(yīng)線圈1及動(dòng)模3組成，感應(yīng)線圈1設(shè)在動(dòng)模3的上方，且與控制電路連接，動(dòng)模3的一端面與靜模8的一端面相對(duì)，動(dòng)模3的橫向尺寸略小于電極的斷開間距，動(dòng)模3和靜模8的相對(duì)面均為高光潔度，制備時(shí)，導(dǎo)電材料6被快速加熱至材料熔點(diǎn)以上而又未達(dá)到材料的汽化溫度同時(shí)，感應(yīng)線圈通電產(chǎn)生的電磁力驅(qū)動(dòng)動(dòng)模3(金屬塊)高速定向運(yùn)動(dòng)，動(dòng)模3的高光潔度端面對(duì)熔體進(jìn)行沖擊加載.當(dāng)高速運(yùn)動(dòng)的動(dòng)模3沖擊熔融狀的導(dǎo)電材料6時(shí)并與靜模8碰撞的瞬間，由于靜模和動(dòng)模均為常溫狀態(tài)，熔體材料處于高壓狀態(tài)的同時(shí)，兩面同時(shí)以極高的冷卻速率冷卻，熔體材料在高壓狀態(tài)下獲得大塑性變形，并可在極高的壓力下快速激冷凝固，被鍛壓成一定尺寸和形狀的薄體，并可在極高的壓應(yīng)力下(1～10GPa)快速激冷凝固，高壓凝固可降低晶粒的生長(zhǎng)速度，使熔體在顯著低于常壓的所需的冷卻速率下形成納米晶組織。為增加導(dǎo)電材料的電阻，導(dǎo)電材料6被制備為線材或矩形截面，其直徑或厚度需作到相當(dāng)小的尺寸，當(dāng)對(duì)導(dǎo)電材料6施加瞬時(shí)大電流時(shí)可使導(dǎo)電材料被快速加熱到材料的熔點(diǎn)以上，而又未達(dá)到材料汽化溫度，在瞬間數(shù)十微秒～數(shù)萬微秒內(nèi)導(dǎo)電材料就可達(dá)到熔融狀態(tài)，并與動(dòng)模3的加速做到時(shí)間上的響應(yīng)。所述的感應(yīng)線圈1與動(dòng)模3之間設(shè)有一金屬件2；金屬件2為非磁性金屬，本技術(shù)采用圓金屬板，該圓金屬板設(shè)在感應(yīng)線圈1與動(dòng)模3之間，并緊靠感應(yīng)線圈1，當(dāng)感應(yīng)線圈1通電時(shí)，在瞬間產(chǎn)生極強(qiáng)的脈沖磁場(chǎng)，同時(shí)緊靠在感應(yīng)線圈1的圓金屬板因感應(yīng)電流而產(chǎn)生一個(gè)極強(qiáng)的反磁場(chǎng)，由于電磁力的作用，金屬板被快速推動(dòng)，向離開感應(yīng)線圈1的方向運(yùn)動(dòng)，并同時(shí)推動(dòng)其前面的動(dòng)模3作高速定向運(yùn)動(dòng)，向與其相對(duì)的靜模8撞擊。由于在感應(yīng)線圈1與動(dòng)模3之間設(shè)有一金屬件2，動(dòng)模3可由低磁材料或非磁材料制成，拓展了本技術(shù)的應(yīng)用范圍，可制備各種不同的納米固體材料。為保證動(dòng)模3的沖擊面準(zhǔn)確沖擊靜模8表面并使該兩面平整相觸，在動(dòng)模3上套裝一導(dǎo)向套筒5，導(dǎo)向套筒5起定位限定作用，導(dǎo)向套筒5固定在制備裝置上，動(dòng)模3可在套筒內(nèi)往復(fù)移動(dòng)。為使動(dòng)模3在完成一次沖擊動(dòng)作能快速返回其初始位置，在動(dòng)模3與導(dǎo)向套筒5之間設(shè)置回位彈簧4，這樣當(dāng)沖擊結(jié)束后，因沖擊時(shí)被壓縮的彈簧4依自身的恢復(fù)彈性力將動(dòng)模3推回原初始位置。所述的動(dòng)模3和靜模8或二者之一被覆有高導(dǎo)熱涂層材料；為進(jìn)一步提高冷卻速率，可在動(dòng)模3及靜模8或二者之一涂覆一層熱傳導(dǎo)系數(shù)高的材料，并還可將靜模8設(shè)置在一熱傳導(dǎo)系數(shù)高的基座7上。所述的帶電極的靜模8置于一可密封的容器，容器上設(shè)有至少一個(gè)通管口；在制備過程中，如果導(dǎo)電材料為高溫下不易被氧化的材料，則可在常壓大氣環(huán)境下進(jìn)行，若為高溫下易被氧化的金屬或合金材料，則應(yīng)在其真空或惰性氣體保護(hù)狀態(tài)下進(jìn)行制備，所以，可將帶電極的靜模8置于一容器內(nèi)，該容器為可密閉的容器，容器壁上設(shè)有一或多個(gè)通管口，通管口可與容器外的真空機(jī)、充氣機(jī)等連接，通管口與外接設(shè)備之間設(shè)有截止閥，在需要時(shí)，將容器密閉，并將其抽為真空或充入保護(hù)性惰性氣體并可使容器內(nèi)具一定的壓力。為適應(yīng)制備不同材料混合或同種材料的特殊要求的納米固體材料，設(shè)置在靜模8上方的電極可為多對(duì)。權(quán)利要求1.一種納米固體材料的制備裝置，包括控制電路，其特征在于靜模(8)上方設(shè)有一對(duì)電極，電極與控制電路連接，電極的上方設(shè)有一使動(dòng)模(3)可快速運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置與控制電路連接。2.按權(quán)利要求1所述的制備裝置，其特征在于所述的驅(qū)動(dòng)裝置為一感應(yīng)線圈(1)，感應(yīng)線圈(1)設(shè)在動(dòng)模(3)上方，動(dòng)模(3)的沖擊面為光滑面。3.按權(quán)利要求1或2所述的制備裝置，其特征在于感應(yīng)線圈(1)與動(dòng)模(3)之間設(shè)有一金屬件(2)。4.按權(quán)利要求3所述的制備裝置，其特征在于動(dòng)模(3)上設(shè)有一導(dǎo)向套筒(5)。5.按權(quán)利要求4所述的制備裝置，其特征在于動(dòng)模(3)與導(dǎo)向套筒(5)之間設(shè)有彈簧(4)。6.按權(quán)利要求1或2所述的制備裝置，其特征在于帶電極的靜模(8)置于一可密閉的容器，容器上設(shè)有至少一個(gè)通管口。7.按權(quán)利要求1或2所述的制備裝置，其特征在于所述的電極為一對(duì)或多對(duì)。8.按權(quán)利要求7所述的制備裝置，其特征在于導(dǎo)電材料(6)置于電極兩端，且與靜模(8)相對(duì)一表面距一定間距，呈懸空狀。9.按權(quán)利要求1或2所述的制備裝置，其特征在于動(dòng)模(3)和靜模(8)或二者之一被覆有高導(dǎo)熱涂層材料。專利摘要本技術(shù)公開了一種可制備高純度、晶粒組織均勻、尺寸較大的納米固體材料的制備裝置。本技術(shù)包括控制電路，關(guān)鍵是靜模(8)上方設(shè)有一對(duì)電極，電極與控制電路連接，電極的上方設(shè)有一使動(dòng)模(3)可快速運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置，驅(qū)動(dòng)裝置與控制電路連接。本技術(shù)可制備晶粒直徑≤100μm的納米固體材料，并可制備出多種的片狀納米固體材料或非晶態(tài)材料，還可在常溫和正常大氣壓下也可在真空狀態(tài)或保護(hù)氣體環(huán)境下制備，制備裝置成本低，沒有環(huán)境污染，技術(shù)性能穩(wěn)定，可較精確控制施加的載荷，自動(dòng)化程度較高。文檔編號(hào)B22D27/00GK2589127SQ0229157公開日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月20日專利技術(shù)者劉宗德, 楊昆 申請(qǐng)人:華北電力大學(xué)本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉宗德，楊昆，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：華北電力大學(xué)，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：
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