[发明专利]一种多粉体复合材料及其制备装置和制备方法

说明书

本发明属于粉末冶金技术领域，公开一种多粉体复合材料及其制备装置和制备方法，采用喷射成型技术，包括：设置液体金属原料的供给装置，供给装置上设有喷射管；设置与供给装置配套的喷射台，喷射管贯通嵌设于喷射台中；设置用于提供粉体材料的送料装置；在送料装置和喷射台之间设置气体混合装置，气体混合装置上具有惰性气体送入通道，送料装置提供的粉体材料经过气体混合装置后可与惰性气体混合均匀成悬浮物，悬浮物最终被送入喷射台中对喷射管喷出的液体金属液滴进行击碎；在喷射管出口对应位置设置用于冷却被击碎的液体金属的沉积圆转台。通过设置电动螺旋传送装置和气体混合装置使惰性气体和粉体材料进行均匀混合，得到的复合材料成分均匀。

技术领域

本发明涉及粉末冶金技术领域，具体地，涉及一种多粉体复合材料及其制备装置和制备方法。

背景技术

高速列车的制动装置性能非常重要，直接关系到高速列车的行驶安全。高速列车制动盘材料要具有摩擦系数稳定、密度低、比热容高、导热系数高、热膨胀系数小、硬度高、疲劳性能优良等特点。现有制动盘材料大致分为两大类，一类是传统的黑色金属材料，包括铸铁、铸钢和锻钢；另一类是复合材料，包括碳/碳纤维复合材料、铝基复合材料、陶瓷复合材料等。目前大多数高速列车使用的是铸钢或锻钢制动盘，而复合材料制动盘还处于研究阶段，发展潜力巨大，市场前景广阔。

喷射成形技术最早是基于节能、低消耗、低成本的目的面发展起来的一种材料成形快速凝固新技术。其原理是将液态金属或合金在惰性气氛中雾化，形成液滴喷射流，直接喷射在较冷的基体上，经过撞击、聚结，凝固而形成的沉积物，这种沉积物可以进行锻压、挤压或轧制加工成形。

为了制造一些耐磨材料，在高压气流中混入增强粉体材料，通过雾化、撞击、聚结和凝固而形成一种复合材料。目前，这种复合材料存在的问题是增强粉体在金属基体中分布不均，且增强粉体成分单一，不能实现多种增强粉体混合制备等缺点。

发明内容

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种操作简单、可获得均匀成分复合材料的多粉体复合材料及其制备装置和制备方法。

本发明目的通过以下技术方案实现：

一种多粉体复合材料的制备方法，采用气体雾化法和喷射成型技术，包括：

设置液体金属原料的供给装置，所述供给装置上设有喷射管；

设置与供给装置配套的喷射台，所述喷射管贯通嵌设于喷射台中；

设置用于提供粉体材料的送料装置；

在送料装置和喷射台之间设置气体混合装置，气体混合装置上具有惰性气体送入通道，送料装置提供的粉体材料经过气体混合装置后可与惰性气体混合均匀成悬浮物，悬浮物最终被送入喷射台中对喷射管喷出的液体金属液滴进行击碎；

在喷射管出口对应位置设置用于冷却被击碎的液体金属的沉积圆转台。

本发明中加入的粉体材料为适合采用气体雾化法和喷射成型操作的粉体材料。

进一步地，设置混料筒，使多个送料装置中的粉体材料均传送至混料筒中，再从混料筒中输送至气体混合装置中。

一种多粉体复合材料的制备装置，包括液体金属原料的供给装置、喷射台和至少一个送料装置，所述供给装置底部设有喷射管，喷射台上设有喷射通孔，所述供给装置的喷射管嵌插在喷射通孔内，所述喷射管出口对应位置设有用于冷却被击碎的液体金属的沉积圆转台；还包括内部通有惰性气体的气料输送管，所述气料输送管途经送料装置后终端与喷射台相接，在送料装置与喷射台之间的气料输送管中部还设有气体混合装置。

进一步地，多个所述送料装置提供的粉体材料最终汇聚在一个混料筒内后再送入气料输送管。