[实用新型]一种基于多粉体的金属纤维高通量制备装置

说明书

本实用新型涉及一种基于多粉体的金属纤维高通量制备装置。所述高通量制备装置包括依次连接的金属粉末输送系统、金属粉末混合系统、金属粉末熔化系统和金属纤维成型系统，其中，所述金属粉末熔化系统包括独立设置的感应熔粉装置和激光熔粉装置。所述高通量制备装置不仅具有结构简单、操作方便、熔化温度宽、适用范围广的特点，还可以实现成分连续梯度变化金属纤维的高通量制备。

技术领域

本实用新型涉及金属纤维制备加工领域，具体地说，涉及一种基于多粉体的金属纤维高通量制备装置。

背景技术

结构材料是以力学性能为基础，用来制造受力构件所用的材料。而金属结构材料如高性能合金、钢铁材料等，由于具备优异的力学性能，被广泛用于航空发动机、发电用燃气轮机、汽轮机、高铁及汽车等关乎国计民生的高端装备和部件的制备。随着科学技术的日新月异，对于性能更优良的金属结构材料的研发工作日益迫切。然而，传统的、以块体材料为主要样品形式的金属结构材料的研发方法，往往是在一次实验中只能针对一种合金成分配比进行块材样品的制备和表征。在块材样品的制备阶段难以在短时间内获取大量可对比的材料样品，在块材样品的表征阶段又难以实现力学性能实验数据的大量采集和分析，因此导致金属结构材料的研发过程耗时费力、效率低下、发展缓慢、成本较高。

20世纪80年代中期兴起的组合化学方法，已渗透到药物、有机、材料、分析等化学的诸多领域。随着自动化水平的提高，以高通量为显著特点的组合化学已成为目前化学领域最活跃的领域之一。将组合化学方法应用到材料学领域，称为组合材料学。目前，组合材料学方法主要以制备薄膜形式的功能材料为主，例如芯片，但不适用于金属结构材料力学性能的高通量筛选。

针对金属结构材料在研发过程中耗时费力、效率低下、发展缓慢、成本较高等问题，开发一种高通量制备装置并利用其制备金属结构材料的方法显得尤为重要。为此，研究者进行了有关研究，如CN107855531A公开了一种热压烧结粉末冶金高通量制备金属基复合材料的方法，通过软隔断单元格和硬隔断层的工艺创新，实现了同炉同步一次性制备多种甚至上百种金属基复合材料试样。但是该方法仍然是生产块体材料试样，仍存在成本较高、连续性低、块体材料成分不能连续变化的缺点。CN107502765A公开了一种多成分材料的高通量微制造方法，利用微波能场加热可以一次性在不同温度梯度场下或相同温度梯度场下实现材料的高通量烧结熔融制备或热处理，虽然该方法制备得到的是较小尺寸的块体材料试样，但是受限于方法使用的阵列坩埚中样品槽的个数，仍存在连续性低、块体材料成分不易梯度变化的缺点。

以上公开的现有技术虽然开发了制备金属结构材料的方法，但是受限于块体材料试样，均未真正解决成本较高、连续性低、块体材料成分不易梯度变化的高通量问题。因此，如何开发一种高通量制备装置，既能降低成本，又能得到成分连续梯度变化的金属纤维，实现高通量制备，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

鉴于现有技术中存在的问题，本实用新型提出一种基于多粉体的金属纤维高通量制备装置，所述高通量制备装置包括依次连接的金属粉末输送系统、金属粉末混合系统、金属粉末熔化系统和金属纤维成型系统，其中，所述金属粉末熔化系统包括独立设置的感应熔粉装置和激光熔粉装置。所述高通量制备装置不仅具有结构简单、操作方便、熔化温度宽、适用范围广的特点，还可以实现成分连续梯度变化金属纤维的高通量制备。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种基于多粉体的金属纤维高通量制备装置，所述高通量制备装置包括依次连接的金属粉末输送系统、金属粉末混合系统、金属粉末熔化系统和金属纤维成型系统；

其中，所述金属粉末熔化系统包括独立设置的感应熔粉装置和激光熔粉装置。