材料的高通量制备方法、其应用与材料的高通量制备的装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种材料的高通量制备方法，其是将材料试样进行加热后保温，然后将保温后的材料试样保持原位并自保温后的材料试样的一端进行冷却。本申请采用自材料试样一端进行冷却的方式高通量地制备了具有不同微观组织和性能的材料集合体，由于冷却端散热方式为金属材料与冷却介质直接交互换热，冷却速率快；材料纵向上的表面与另一端面相对散热少，试样沿着纵向方向主要以热传导方式散热，冷却速率慢，因此试样从底部到顶部的冷却速率逐渐减小，从而在一个试样上实现一系列连续不同的冷却速率；进而得到具有不同微观组织和性能的材料集合体。本发明专利技术还提供了材料高通量制备的装置以及材料在高通量组织表征与力学性能表征上的应用。

High throughput preparation method of material, device for its application and high throughput preparation of material

The invention provides a high throughput preparation method of a material, which is the material samples after heating insulation, and insulation after material samples remain in situ and one end of the insulation material samples for cooling. Since the end of the sample material for cooling way high-throughput materials are prepared with different microstructures and properties of aggregates used in this application, the cooling end cooling method for metal material and cooling medium direct interaction heat transfer, high cooling rate; surface material in the longitudinal direction and the other end face relatively less heat dissipation, the specimen along the longitudinal direction mainly in the way of heat conduction and heat dissipation, slow cooling rate, so the sample from the bottom to the top of the cooling rate decreases gradually, in order to achieve a series of different cooling rate in a sample; and has not the same collection of material microstructure and properties of the. The present invention also provides a device for high-throughput preparation of materials and the use of materials in high throughput tissue characterization and mechanical characterization.

【技术实现步骤摘要】
材料的高通量制备方法、其应用与材料的高通量制备的装置
本专利技术涉及材料
，尤其涉及材料的高通量制备方法、其应用与材料的高通量制备的装置。
技术介绍
金属材料和陶瓷材料等材料在热处理过程中的冷却速率将直接影响材料的微观组织，并最终影响材料的力学性能。因此，研究金属材料热处理过程中的冷却速率对于优化热处理工艺，提高材料的力学性能是至关重要的。目前不同的冷却速率对材料组织和性能影响的测定方法主要是：针对同一种多根试样在不同冷却速率下进行试样制备并分别对这些试样进行组织和性能的检测。该种方法虽然能够实现不同冷却速率对材料组织性能影响的检测，但是该方案在实际检测的过程中受多种因素的制约，不能保证只有冷却速率这种单一变量，因此也不能够保证检测结果的准确性。同时该方法所需要的材料多，而且制备和检测时间长等，从而造成该方法的成本等耗费高。目前，材料热处理过程中的冷却方式包括：水淬、油淬以及空气中冷却等多种冷却方式，上述冷却方式均是直接将样品放入冷却介质中进行冷却，冷却速率单一或难于控制。由此，本申请利用高通量技术提出了一种高通量材料的制备方法、装置及其应用。
技术实现思路
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【技术保护点】
一种材料的高通量制备方法，包括：将材料试样进行加热后保温，然后将保温后的材料试样保持原位并自保温后的材料试样的一端进行冷却。

【技术特征摘要】
1.一种材料的高通量制备方法，包括：将材料试样进行加热后保温，然后将保温后的材料试样保持原位并自保温后的材料试样的一端进行冷却。2.根据权利要求1所述的高通量制备方法，其特征在于，所述材料试样为固体状态的材料，所述固体状态的材料选自金属材料、陶瓷材料和复合材料。3.根据权利要求2所述的高通量制备方法，其特征在于，所述金属材料选自镍基合金、钴基合金、铁基合金、钛基合金、铜基合金、铝基合金或镁基合金，所述金属材料按照铸造、加工变形或粉末冶金制备得到。4.根据权利要求1所述的高通量制备方法，其特征在于，所述材料试样的长度为10mm～150mm，优选为50mm～100mm；所述材料试样的形状为圆柱体或立方体。5.根据权利要求1所述的高通量制备方法，其特征在于，所述冷却的介质为流体介质，优选为水、油、气或塑料，所述冷却的方式以射流的方式进行；所述冷却的速率大于等于0.01℃/s，优选为0.1℃/s～50℃/s。6.根据权利要求1所述的高通量制备方法，其特征在于，所述材料试样的其它端面采用保温处理。7.一种材料的高通量制备的装置，包括：温度测定传感器、感应加热线圈、感应加热变压器、感应线圈电源、温度显示仪、计算机、冷却介质存储装置和冷却介质输送装置；所述感应加热线圈的输入端与感应加热变压器的输出端相连，所述感应加热变压器的输入端与感应线圈电源的输出端相连；所述温度测定传感器的输出端与所述温度显示仪的输入端相连，所述温度显示仪的输出端与所述计算机的输入端相连；所述冷却介质输送装置的出口与材料试样一端对应设置，所述冷却介质输送装置的入口与所述冷却介质存储装置的出口相连。8.一种材料的高通量制备的装置，包括：温度测定传感器、感应加热线圈、感应加热变压器、感应线圈电源、炉体、温度显示仪、计算机、冷却介质存储和输送装置；所述感应加热线圈设置于所述炉体内部，且输入端与设置于所述炉体外部的感应加热变压器的输出端相连，所述感应加热变压器的输入端与设置于所述炉体外部的感应线圈电源的输出端相连；所述温度测定传感器设置于所述炉体内部，且输出端与设置于所述炉体外部的温度显示仪的输入端相连，所述温度显示仪的输出端与设置于所述炉体外部的计算机的输入端相连；所述炉体设置有开口，且通过管道与所述冷却介质存储装置的入口相连；所述冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43