[发明专利]一种适用于材料基因组计划的高通量热等静压装置及方法

权利要求书

1.一种适用于材料基因组计划的高通量热等静压试验装置，其特征在于，承压容器（9）内的高温工作区在纵向上设有多个温区，每个温区内均设有发热体（4），与电极（10）相连形成独立回路，各温区的功率可独立控制；由于热量会自然的向上传递，因此在纵向上进行温区划分，能够实现从上至下温区的温度呈逐渐降低的趋势，减少不同温区之间的影响；

相邻的两个温区之间设有隔热板（2），用于隔离相邻两个温区之间的热量传递；

还包括与温区数量相同的多个料框（1），每个温区对应一个料框（1），多个料框（1）堆垛使用，相邻两个料框之间设有隔热板（2）；

所述料框（1）为圆柱形，包括上盖和底框，所述底框的侧壁上设有多个通孔用于气体流通，底框内放置试样；

所述装置还包括上塞（8），下塞（7），隔热屏（5），隔热底座（6）和电极（10），其中：所述承压容器（9）为两端开放的圆筒形，承压容器（9）的两端分别用上塞（8）和下塞（7）进行密封；设在下塞（7）上的隔热底座（6）用于放置料框（1）；所述隔热屏（5）为底部开口的圆筒形，套装在所述隔热底座（6）上；所述发热体（4）固定于隔热屏（5）的内壁上；所述电极（10）安装于下塞（7）内部；

隔热板（2）和隔热屏（5）均为多层复合保温材料，所述多层复合保温材料包括金属层和保温层；

所述料框（1）的材质为不锈钢、高温合金、钨、钼或碳碳复合材料；所述发热体（4）的形状为丝状、棒状或带状，材质为铁铬铝、镍铬、钨、钼、石墨或碳碳复合材料；

隔热板（2）的形状为圆板形，隔热板（2）与发热体之间保持一定的距离；

所述试样类型为不同成分的粉末原料、不同成分的铸件、不同成分的粉末冶金烧结件或不同成分的3D打印件；对热等静压处理后的试样进行性能检测，确定新材料的最佳成分及工艺。

2.根据权利要求1所述高通量热等静压试验装置，其特征在于，相邻两个温区的发热体（4）之间设有预定距离。

3.根据权利要求1所述高通量热等静压试验装置，其特征在于，所述温区的数量≤5。

4.利用权利要求1-3中任一项所述高通量热等静压试验装置进行热等静压试验的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、根据设计的试样成分，准备试样；

步骤二、试样置于料框（1）内并盖好上盖后，将隔热板（2）放置于所述上盖顶部，多个料框（1）和隔热板（2）堆垛使用，保证每个温区内有一个料框（1）；

步骤三、将步骤二中堆垛好的料框（1）和隔热板（2）放置在隔热底座（6）上，并隔热屏（5）套装在所述隔热底座（6）上，用上塞（8）将承压容器（9）进行密封；

步骤四、对各温区进行温度设置后，对试样进行热等静压处理，从上至下温区的温度呈逐渐降低的趋势；

步骤五、对热等静压处理后的试样进行性能检测，确定新材料的最佳成分及工艺。