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磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法及专用设备技术

技术编号:1799573 阅读:220 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法及专用设备,解决了现有技术存在的工艺设备复杂、成本高、大尺寸纳米材料获得困难等问题;本发明专利技术的方法是按照下述步骤实现的:将配好的原材料熔化并过热,对金属熔体进行除气处理,将除气后的金属熔体快速浇入预热的坩埚中,将金属熔体加热至液相线以上,对金属熔体施加电磁搅拌和超声波振动,然后对坩埚进行冷却,使之完全凝固,即可得到块状纳米晶铸锭;实施上述磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法的专用设备,它有一个保温炉,在保温炉内有一个坩埚,其特殊之处是,在保温炉的外侧装有磁场发生器,在坩埚的上面有一个超声波换能器,在坩埚的底部有一个冷却器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于块状金属纳米材料生产领域,特别涉及一种磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法及专用设备
技术介绍
纳米是一个长度单位,纳米科学与技术是研究由尺寸0.1~100nm之间的物质组成体系的运动规律和相互作用以及可能的实际应用中的技术问题的科学技术。目前,纳米材料可大致分为零维的纳米粉末、一维的纳米纤维、二维的纳米膜、三维的纳米块体、纳米复合材料、纳米结构等六类。其中,金属纳米晶体材料由于它的晶粒细小,通常小于100nm,界面密度高,因而具有小尺寸量子效应和晶界效应,表现出了一系列与普通多晶体和非晶态固体有本质差别的力学、磁、光、电、声等性能,为提高材料的综合力学性能开辟了新路,具有良好的应用前景。因而,高质量的三维大尺寸块状金属纳米晶体的制备技术已经成为纳米材料研究的关键之一。在现有技术中,块状金属纳米材料的制备技术主要有惰性气体凝聚原位加压成形法、机械合金研磨结合加压成块法、非晶晶化法、高压、高温固相淬火法、以及直接制备块状纳米晶的深过冷直接晶化法和脉冲电流直接晶化法。惰性气体凝聚原位加压成形法的制备过程是在高真空反应室中惰性气体的保护下使金属受热升华并在液本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁场与超声波联合处理金属熔体制备纳米晶铸锭的方法,其特征在于,它是按照下述步骤实现的:(1)、按照金属纳米晶铸锭的成份要求进行配料,将配好的原材料放入熔化用坩埚中,使之熔化,并过热10~80℃;(2)、对金属熔体进行除气 处理,除气时间为1~10分钟;(3)、将除气后的金属熔体快速浇入预热的坩埚中,坩埚的预热温度为300~400℃;(4)、将浇入的金属熔体用加热器加热至液相线以上10~100℃;(5)、在此温度下恒温,并对金属熔体施加 电磁搅拌,励磁电压为170~200V,传导电流密度为10↑[6]~10↑[8]A...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李军文
申请(专利权)人:辽宁工学院
类型:发明
国别省市:21[中国|辽宁]

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