The invention belongs to the field of high throughput preparation of materials, in particular to a high throughput preparation method and a device based on solid deposition. The device mainly comprises a high-pressure air source, heater, two groups of parallel powder feeder, and powder mixer Lawal nozzle, difference between the existing single feeder for cold spraying device, the device is connected in parallel with a powder feeder for more than two groups, and increased two in powder mixer group and powder conveying powder sent parallel before spraying mixing, by controlling the different flow rate of powder feed unit in the synchronous control and composition of deposited metal composites of multicomponent materials. The present invention makes the metal powder in solid forming without high temperature melting conditions, can be prepared by high temperature melting caused by thermal stress and oxidation, grain growth, crystallization, phase transformation and evaporation and other issues not prepared materials, such as nano structure materials, amorphous material, magnesium alloy and 7 Department of Aluminum Alloy etc..
【技术实现步骤摘要】
一种基于固态沉积的材料高通量制备方法和装置
:本专利技术属于材料高通量制备领域,具体为一种基于固态沉积的材料高通量制备方法和装置。
技术介绍
:“材料高通量实验”是在短时间内完成大量样品的制备与表征,其核心思想是将传统材料研究中采用的顺序迭代方法改为并行处理,使材料研究效率的量变引起质变。在由传统经验方法向新型预测方法过渡的材料开发过程中,高通量实验扮演着承上启下的关键角色。材料高通量实验的实现必须以材料高通量制备与表征技术为基础。目前用于材料高通量制备的技术手段较少且有局限性。已知有多元体材扩散、薄膜沉积和“喷印”合成等方法:(1)薄膜沉积工艺实现所需的材料成分“组合”的方式主要有共沉积法、分立模板镀膜法、连续相图模板镀膜法以及分立模板和连续模板的组合镀膜法,在制备多组分材料时经常受到靶材数量的限制,而且难于制备复合材料。(2)多元体材扩散法是将多个不同金属块紧密贴合在一起进行高温热处理,促使金属之间相互扩散形成固溶体或金属间化合物。成相在形成所需的材料成分“组合”的过程中同时发生,在界面附近区域切片即可得到大量组分连续渐变的合金。该方法也仅限于制备合金材料。(3)“喷印”合成法是利用液相(如喷墨)或固相(如等离子或激光喷涂)技术制备二维或三维组合材料样品,适用于多种有机、无机结构和功能材料。(4)激光增材法,是近年来快速发展起来的一种先进制造技术,其工艺精度高、适用范围广泛。该方法通过将不同元素的粉体以可控的速率递送至激光光束处烧结,从而可实现毫米至厘米尺度分立样品库的快速制备。但是等离子和激光喷涂以及激光增材法要将铺层的金属粉末逐层逐点熔化形成材料, ...
【技术保护点】
一种基于固态沉积的材料高通量制备装置,其特征在于:该装置主要包括高压气源、加热器、二组及以上并联的送粉器、粉末混合器以及拉瓦尔喷嘴,具体结构如下,加热器的一端通过管路与高压气源连接,所述管路上设置加热器压力传感器,加热器的另一端通过管路与拉瓦尔喷嘴进口连接;二组及以上并联的送粉器一端通过管路与高压气源连接,所述管路上设置送粉器压力传感器,二组及以上并联的送粉器另一端与粉末混合器连接,粉末混合器的另一端与拉瓦尔喷嘴进口连接,拉瓦尔喷嘴出口与基体对应。
【技术特征摘要】
1.一种基于固态沉积的材料高通量制备装置,其特征在于:该装置主要包括高压气源、加热器、二组及以上并联的送粉器、粉末混合器以及拉瓦尔喷嘴,具体结构如下,加热器的一端通过管路与高压气源连接,所述管路上设置加热器压力传感器,加热器的另一端通过管路与拉瓦尔喷嘴进口连接;二组及以上并联的送粉器一端通过管路与高压气源连接,所述管路上设置送粉器压力传感器,二组及以上并联的送粉器另一端与粉末混合器连接,粉末混合器的另一端与拉瓦尔喷嘴进口连接,拉瓦尔喷嘴出口与基体对应。2.按照权利要求1所述的基于固态沉积的材料高通量制备装置,其特征是:加热器与二组及以上并联的送粉器所在的气路分别安装有压力传感器,以检测各个气路的压力。3.按照权利要求1所述的基于固态沉积的材料高通量制备装置,其特征是:拉瓦尔喷嘴前的进口处装有温度传感器,以检测加热气路的温度。4.按照权利要求1所述的基于固态沉积的材料高通量制备装置,其特征是:二组及以上并联的送粉器采用转盘振动加刮板的输送方式,从而保证送粉量的精确控制。5.按照权利要求1所述的基于固态沉积的材料高通量制备装置,其特征是:加热器采用螺旋管盘绕结构,通过电极加热螺旋管实现通过气体的快速加热。6.按照权利要求1所述的基于固态沉积的材料高通量制备装置,其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊天英,王吉强,吴杰,崔新宇,杜昊,陶永山,孔令艳,沈艳芳,
申请(专利权)人:中国科学院金属研究所,
类型:发明
国别省市:辽宁,21
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。