[发明专利]高通量制备多组元梯度材料的原料流速的调节系统及方法

权利要求书

1.一种高通量制备多组元梯度材料的原料流速的调节系统，其特征在于，所述调节系统包括：原料存储罐、螺杆送料管路、中间混合料斗、控制信号处理器和上位机；

其中，所述原料存储罐，用于存储制备多组元梯度材料的原料；

所述螺杆送料管路，用于将原料存储罐中的原料以不同的旋转速度推入中间混合料斗中；所述螺杆送料管路的一端与所述原料存储罐的出料口连接；

所述中间混合料斗，用于存储由所述螺杆送料管路输送来的物料；所述螺杆送料管路的另一端与所述中间混合料斗连接；

所述控制信号处理器，用于将上位机发出的控制信号进行转化，进而对所述螺杆送料管路中送料螺杆的转速进行控制，实现原料流速调节的控制；所述控制信号处理器与所述螺杆送料管路中送料螺杆控制连接；

所述上位机，用于根据所需制备多组元梯度材料得梯度成分、以及多组元梯度材料长度L、截面积S和分段数n,将求出的每个送料螺杆的转速，并发送给控制信号处理器。

2.根据权利要求1所述的调节系统，其特征在于，所述原料存储罐的数量一个为多个，以便实现单组元或多组元合金所需原料的供料。

3.根据权利要求1所述的调节系统，其特征在于，所述送料螺杆为单螺旋或多头螺旋。

4.根据权利要求1所述的调节系统，其特征在于，所述螺杆送料管路包括输送管、螺杆和减速电机；

其中，所述输送管一端为入料口，另一端为出料口，所述螺杆设置在所述入料口一端的内部，并与所述减速电机传动连接，所述减速电机与所述控制信号处理器控制连接。

5.一种采用如权利要求1-4任意一项所述的调节系统制备多组元梯度材料的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

S1)按照设计所需制备多组元梯度材料的成分、以及多组元梯度材料长度L和截面积S，选取所需原料，并将各个原料分别置于各个原料存储罐内中备用；

S2)上位机根据所需制备多组元梯度材料成分梯度成分、以及多组元梯度材料长度L、截面积S和分段数n,将求出的每个送料螺杆的转速V_in发送给控制信号处理器；

S3)：控制信号处理器接收到上位机发送来的指令转换为控制信号，控制每个螺杆送料管路内送料螺杆的转动，使送料螺杆以转速V_in将原料输送至中间混合料斗中；

S4)由原料存储罐输送至中间混合料斗中的原料被混合均匀，之后进入后续熔腔进行熔化制备成分梯度分布的多组元梯度材料。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述S1)中的原料为一种或多种树脂、玻璃、金属原料的颗粒或粉末；尺寸为20mm以下，形状为球状或不规则块状。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多组元梯度材料为棒材、管材或型材。