[发明专利]一种陶瓷/金属熔体反应的高通量制件装置

说明书

本发明公开了一种陶瓷/金属熔体反应的高通量制件装置，涉及金属基复合材料研究技术领域，包括：运动定位装置、上模、下模和控制器，运动定位装置的固定端固定设置，运动定位装置的活动端与上模连接，用于带动设置在上模下部的多个前驱体运动至设定位置，上模设置于下模的上方，下模用于固定放置于工作台上，下模上设置有多个加热槽，每个加热槽内设置有多个加热单元，下模和运动定位装置均与控制器电连接，以克服现有技术主要采用个案攻关和工艺组合逐个试错的研究模式，解决传统研究模式所存在的研发周期长和工艺通用性差的缺陷，能够提高陶瓷/金属熔体反应动力学试件的制件效率和表征效率，进而加快金属基复合材料研究的进程。

技术领域

本发明涉及金属基复合材料研究技术领域，特别是涉及一种陶瓷/金属熔体反应的高通量制件装置。

背景技术

铝、镁基复合材料成本低，对节能减排意义重大，但其绝对强度、刚度不足，难以在工业中替代铁而实现大规模应用。通过在镁、铝等基体中引入高弹性模量的陶瓷微粒(如Al₂O₃、SiC、TiC等颗粒)有助于解决以上问题，其中，借助合金熔体与引入的陶瓷微粒的原为内生反应可制备颗粒以增强铝、镁基复合材料。陶瓷/金属界面的形貌特征和所存在的受该原位内生反应过程的控制，是当前研究的热点，开展“陶瓷/金属熔体”在不同工艺参数下的反应动力学的相关研究，有助于根据实际需求进行该金属基复合材料的设计，但目前大多数研究主要采用个案攻关和工艺组合逐个试错的研究模式，存在研发周期长、成本高、工艺通用性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种陶瓷/金属熔体反应的高通量制件装置，以解决上述现有技术存在的问题，提高陶瓷/金属熔体反应动力学试件的制件效率和试件的表征效率。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种陶瓷/金属熔体反应的高通量制件装置，包括运动定位装置、上模、下模和控制器，所述运动定位装置的固定端固定设置，所述运动定位装置的活动端与所述上模连接，用于带动设置在所述上模下部的多个前驱体运动至设定位置，所述上模设置于所述下模的上方，所述下模用于固定放置于工作台上，所述下模上设置有多个加热槽，每个所述加热槽内设置有多个加热单元，所述下模和所述运动定位装置均与所述控制器电连接。

优选的，多个所述加热槽横向等间距固定设置在所述下模上。

优选的，每个所述加热槽内竖向等间距固定设置有多个加热单元。

优选的，所述加热单元包括坩埚、加热丝和热电偶，所述坩埚固定设置在所述加热槽内，所述加热丝固定缠绕在所述坩埚的外侧壁上，所述热电偶固定设置在所述坩埚内，所述加热丝和所述热电偶均与所述控制器电连接。

优选的，所述陶瓷/金属熔体反应的高通量制件装置还包括隔热板，每个所述加热槽的在其自身长度方向的两侧均固定设置有隔热板。

优选的，所述隔热板为石棉隔热板。

优选的，所述加热槽为硅酸铝加热槽。

优选的，所述上模还包括夹持装置，所述夹持装置固定设置在所述上模的下部，用于夹持所述前驱体。

优选的，所述运动定位装置为气缸。

优选的，多个所述加热单元在所述下模上呈矩阵形式排列。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提供了一种陶瓷/金属熔体反应的高通量制件装置，在下模上横向固定设置有多个加热槽，并在每个加热槽内设置有多个加热单元，通过控制器控制每个加热单元的加热时间和加热温度，多个加热单元用于对上模下部设置的多个前驱体进行加热，这样设置，实现了同时进行多组陶瓷/金属熔体反应动力学试件的制件过程，且能够为后续的试件的表征试验作准备，从而提高了陶瓷/金属熔体反应动力学试件的制件效率和试件的表征效率。