一种无卷气锌-氧化铝半固态浆料的高效搅拌方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种无卷气锌‑氧化铝半固态浆料的高效搅拌方法及装置，属于冶金、铸造等材料加工研究领域，本发明专利技术采用内壁布有直叶片的变体积石墨坩埚与高速电磁搅拌相结合方式对锌‑氧化铝半固态浆料进行搅拌；利用变体积石墨坩埚，通过减小石墨坩埚的体积，排空石墨坩埚中半固态浆料上部的全部气体，并且在半固态浆料与外界气体完全隔绝的条件下，即没有气体源的条件下，进行半固态浆料的搅拌，进而从根源上避免半固态浆料卷气；利用高速电磁搅拌，在无卷气束缚的情况下，使锌‑氧化铝半固态浆料产生周向高速搅拌运动，利用石墨坩埚内壁上的直叶片，不断地将内部的锌‑氧化铝半固态浆料移到周围、将上部的锌‑氧化铝半固态浆料移到下部，进而阻止氧化铝颗粒的上浮和中央偏聚运动，从而高效率地得到无卷气的氧化铝颗粒均匀分布的锌‑氧化铝半固态浆料，搅拌时间可缩短到2分钟，解决了锌‑氧化铝半固态浆料搅拌中存在的卷气和搅拌效率低技术问题。

High efficiency stirring method and device for zinc free alumina semi-solid slurry without gas entrainment

The invention discloses a high efficiency stirring method and a device for the semi-solid slurry of non coiling zinc oxide aluminum oxide, which belongs to the field of processing of metallurgy, casting and other materials. The invention adopts a variable volume graphite crucible with a straight blade with a straight blade and a high-speed electromagnetic stirring method to stir the semi-solid slurry of aluminum oxide aluminum oxide. The variable volume graphite crucible, by reducing the volume of the graphite crucible, emptying all the gas in the upper part of the semi-solid slurry in the graphite crucible, and stirring the semisolid slurry under the condition that the semisolid slurry is completely isolated from the external gas, that is, without the gas source, and the semisolid slurry gas is avoided from the root. With high speed electromagnetic stirring, the semi-solid slurry of zinc aluminum oxide semi-solid slurry is stirred at high speed under the condition of no coiling, and the internal zinc aluminum semi-solid slurry is moved to the surrounding area by the straight blade on the inner wall of the graphite crucible, and the semi-solid slurry of the upper zinc oxide alumina is moved to the lower part. In order to prevent the floating of alumina particles and the movement of central segregation, a zinc alumina semi-solid slurry with uniform distribution of free air alumina particles can be efficiently obtained. The stirring time can be shortened to 2 minutes. The problem of low volume of air volume and low stirring efficiency in the stirring of the semi-solid slurry of aluminum oxide alumina is solved.

【技术实现步骤摘要】
一种无卷气锌-氧化铝半固态浆料的高效搅拌方法及装置
本专利技术属于冶金、铸造等材料加工研究领域，特别涉及一种无卷气锌-氧化铝半固态浆料的高效搅拌方法及装置。
技术介绍
在冶金、铸造等材料加工研究领域中，常常需要对各种熔体进行搅拌，比如金属半固态浆料、添加颗粒熔体的搅拌等等，目的是使熔体的温度、成分、组织等均匀化。搅拌效率通常取决于搅拌强度，搅拌强度越大，形成的剪切和紊流越强，熔体实现温度、成分、组织等均匀化的搅拌时间就越短，搅拌效率越高。然而，强烈的搅拌会导致熔体的卷气问题，极易造成高温熔体氧化、形成夹杂组织等，即便采用保护性气氛，卷气也会使熔体中散布气孔，导致材料性能恶化，可见，卷气问题束缚了熔体的搅拌强度，降低了搅拌效率。锌-氧化铝复合材料含有16wt％左右的锗和6wt％左右的氧化铝颗粒，兼有锌基体的耐腐蚀性、耐候性、亲和性、附着性优良和氧化铝颗粒的硬度高、热稳定性好、耐磨等优点，在轴承、轴瓦、模具以及各种防护件方面有着广阔的应用。由于氧化铝的熔点2054℃高于锌的熔点419℃，因此氧化铝在锌液体中是以固态颗粒的形式存在的，另外，由于锌的密度6.3～7.2g/cm3大于氧化铝的密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无卷气锌‑氧化铝半固态浆料的高效搅拌方法，其特征在于，采用内壁布有直叶片的变体积石墨坩埚与高速电磁搅拌相结合方式对锌‑氧化铝半固态浆料进行搅拌；利用变体积石墨坩埚，通过减小石墨坩埚的体积，排空石墨坩埚中半固态浆料上部的全部气体，并且在半固态浆料与外界气体完全隔绝的条件下，即没有气体源的条件下，进行半固态浆料的搅拌，进而从根源上避免半固态浆料卷气；利用高速电磁搅拌，在无卷气束缚的情况下，使锌‑氧化铝半固态浆料产生周向高速搅拌运动，利用石墨坩埚内壁上的直叶片，不断地将内部的锌‑氧化铝半固态浆料移到周围、将上部的锌‑氧化铝半固态浆料移到下部，进而阻止氧化铝颗粒的上浮和中央偏聚运动，从而高效率地得...

【技术特征摘要】
1.一种无卷气锌-氧化铝半固态浆料的高效搅拌方法，其特征在于，采用内壁布有直叶片的变体积石墨坩埚与高速电磁搅拌相结合方式对锌-氧化铝半固态浆料进行搅拌；利用变体积石墨坩埚，通过减小石墨坩埚的体积，排空石墨坩埚中半固态浆料上部的全部气体，并且在半固态浆料与外界气体完全隔绝的条件下，即没有气体源的条件下，进行半固态浆料的搅拌，进而从根源上避免半固态浆料卷气；利用高速电磁搅拌，在无卷气束缚的情况下，使锌-氧化铝半固态浆料产生周向高速搅拌运动，利用石墨坩埚内壁上的直叶片，不断地将内部的锌-氧化铝半固态浆料移到周围、将上部的锌-氧化铝半固态浆料移到下部，进而阻止氧化铝颗粒的上浮和中央偏聚运动，从而高效率地得到无卷气的氧化铝颗粒均匀分布的锌-氧化铝半固态浆料，包括以下步骤：步骤1，制备锌-氧化铝熔体，温度控制在550℃；步骤2，将上述锌-氧化铝熔体倒入石墨坩埚中，石墨坩埚的预热温度为450℃，由其壁内的加热管实现预热；步骤3，启动上下移动装置，将体积调整头下端的外螺纹降到石墨坩埚上沿儿的内螺纹处，关闭上下移动装置；启动体积调整头的驱动装置，将体积调整头的外螺纹旋入石墨坩埚的内螺纹内，当锌-氧化铝熔体开始沿着封塞的圆台与漏斗形放气口之间的间隙、从封塞的长方平板的下部溢出时，关闭体积调整头的驱动装置；顺时针拧紧紧固螺钉，将漏斗形放气口封住，使熔体与外界气体完全隔绝；步骤4，接通热电偶，利用热电偶向外部电源与冷却液供给系统输入信息，调节加热管和冷却管，使锌-氧化铝熔体的温度稳定在固液二相区449～463℃内的某一温度，启动高速电磁搅拌装置，对锌-氧化铝熔体进行等温搅拌，稳定搅拌2分钟；步骤5，关闭高速电磁搅拌装置，逆时针拧松紧固螺钉，使封塞在弹簧的作用下弹起，打开堵塞即可放出锌-氧化铝半固态浆料，以供使用。2.根据权利要求1所述的一种无卷气锌-氧化铝半固态浆料的高效搅拌方法，其特征在于，高速电磁搅拌装置的转速为900～1200转/分。3.一种无卷气锌-氧化铝半固态浆料的高效搅拌装置，该装置包括：高速电磁搅拌装置、石墨坩埚2及其体积调整装置与上下移动装置、热电偶11、堵塞7及底架9；其特征在于：在石墨坩埚2的内壁上部加工有内螺纹，与体积调整头10下端的外螺纹相互配合；石墨坩埚2的体积...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟一，杜云慧，张鹏，王玉洁，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11