[发明专利]适用于材料基因组计划的新型热等静压装置及使用方法

说明书

本发明公开了一种适用于材料基因组计划的新型热等静压装置及使用方法，其中，包括：第一壳体；高压容器，其设置在第一壳体内，高压容器上下两端开口；加压腔，其绕设在高压容器内腔内，加压腔一侧分别连接有第一压缩机和储气罐，第一压缩机和储气罐通过管道连通；冷却腔，其绕设在高压容器外侧，冷却腔连接有制冷装置；加热装置，其设置在高压容器内，加热装置包括底座、电加热板以及置料腔；温控装置，其包括温度传感器和控制面板；控制面板上设置有显示屏和温度调节按钮。本发明装置能够实现在材料基因组计划试验中对新材料进行高通量多温度的热等静压处理试验，提高试验的效率和准确性。

技术领域

本发明涉及材料基因组计划技术领域，特别涉及一种适用于材料基因组计划的新型热等静压装置及使用方法。

背景技术

新材料是各工业领域的基础，工业和经济的发展越来越依赖新材料的革新。然而，目前新材料从实验室发现到形成工业化应用一般需要10～20年，严重滞后于各领域对新材料的迫切需求。面对高速发展的制造业，势必需要大幅缩短新材料从发现到应用的研发周期。为此，各科技强国均提出“材料基因组计划”，发展高通量计算技术、高通量制备技术、高通量表征技术等，力图将新材料研发周期减半，成本降低至现有的几分之一。

热等静压是一种高温高压技术，将制品放置在密闭的容器中，向制品施加各向同等的压力，同时施以高温，在高温高压作用下，制品得以烧结和致密化。热等静压是高性能材料生产和新材料开发不可或缺的手段，欧美各国都将热等静压作为航空航天铸件等高性能材料的标准工序。

目前，利用热等静压技术对材料进行高温高压处理时，温度均匀性至关重要，特别是对于大型、特大型热等静压设备而言，工作区的尺寸大，炉温均匀性对于大批量规模化处理十分关键。而利用热等静压工艺进行新材料探索的过程中，特别是研究热等静压处理温度对材料性能的影响时，如若能够在同一炉中实现多个处理温度，便能够成倍提高研发速度，大幅降低研发成本。因此，在利用热等静压进行新材料开发的过程中，如何同时实现多温区独立控制，成为开展高通量热等静压试验研究的关键。现有的热等静压设备不能实现工作区的多温度分区，整个工作区的工作温度相同，难以满足材料基因组计划的高通量需求，并且难以精确控制所需高压的压强环境，对试样热等静压处理后的冷却效果较差，经常难以避免产生误差。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种适用于材料基因组计划的新型热等静压装置及使用方法，能够实现在材料基因组计划试验中对新材料进行高通量多温度的热等静压处理试验，提高试验的效率和准确性。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供一种适用于材料基因组计划的新型热等静压装置，包括：

第一壳体；

高压容器，其设置在所述第一壳体内，所述高压容器上下两端开口，所述高压容器一侧分别连接有第一压缩机和储气罐，所述第一压缩机和所述储气罐通过管道连通；

加压腔，其绕设在所述高压容器内腔内；

冷却腔，其绕设在所述高压容器外侧，所述冷却腔连接有制冷装置；

加热装置，其设置在所述高压容器内，所述加热装置包括底座、电加热板以及置料腔；所述底座设置在所述高压容器底部；所述置料腔设置在所述底座上，所述置料腔上端开口，所述置料腔内部由竖直设置的隔热板分隔为多个反应区，每个所述反应区内又由隔板分隔为多个试样腔；所述电加热板分别设置在各个所述反应区底部，相邻两个所述反应区底部的所述电加热板之间设置有预设间隔；