一种双金属复合材料的制备装置和制备方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种双金属复合材料的制备装置和制备方法。本发明专利技术采用固

【技术实现步骤摘要】
一种双金属复合材料的制备装置和制备方法


[0001]本专利技术设计双金属复合材料的制备
，具体涉及一种固
‑
液复合铸造的双金属材料的制备装置及制备方法。

技术介绍

[0002]随着国家高新技术的不断发展，对于材料的性能要求越发的严格，单一材料的性能目前已难以满足某些领域的要求，因此双金属复合材料已是近年来的研究热点。双金属复合材料兼具了两种金属材料的优良性能，弥补了单一金属材料在使用性能上的不足，具有着独特的“相补效应”，可以改善单一材料由于个别性能缺陷所致应用领域受限的应用现状。
[0003]对于双金属复合材料的制备，目前存在的制备技术主要有固
‑
固复合，固
‑
液复合和液
‑
液复合三大类。这些技术方法普遍存在生产成本高、效率低、界面粘结强度不均等问题。目前国内对于双金属复合材料的制备主要采用轧制复合技术，但这种方法界面结合强度相对较低，所制备产品性能满足航空航天等尖端领域的要求；国外双金属复合材料的生产主要以美国诺威力公司自主研发的诺威力复合法为主，该方法解决了双金属复合材料界面结合强度相对较低的状况，但双金属复合材料产品制备的成本过高，仅制备过程中温度变量的控制就花费上亿美圆。

技术实现思路

[0004]针对上述技术问题，本专利技术提供了一种双金属复合材料的制备装置。
[0005]本专利技术采用下述技术方案：
[0006]一种双金属复合材料的制备装置，该装置包括加压系统、液态金属加热系统、固态金属预热系统、控制系统和压力模腔固定板、压力模腔固定柱、装置基台、可移动压力模腔底座、液态金属导流槽a、液态金属导流槽b、液态金属导流管。
[0007]其中加压系统包括压力机主体，压力冲头；液态金属加热系统包括液态金属保温室，液态金属加热底座；固态金属预热系统包括固态金属预热模腔，加热电阻。
[0008]压力机主体位于装置基台上；压力冲头安装于压力机主体顶端，并且与固态金属预热模腔同轴心；液态金属加热底座位于装置基台上方；液态金属保温室位于液态金属加热底座上方；液态金属导流槽a位于液态金属保温室正下方，位于液态金属加热底座内部；液态金属导流槽b位于固态金属预热模腔内部，液态金属导流槽b的两端口分别与固态金属预热模腔上表面和内腔壁相切；压力模固定板与固态金属预热模腔固定在一起；压力模腔固定柱分别位于压力模腔固定板的四周并与之固定，压力模腔固定柱下端与装置基台固定；加热电阻位于固态金属预热模腔外腔；液态金属导流管两端口分别与液态金属导流槽a和液态金属导流槽b相连接；可移动压力模腔底座位于固态金属预热模腔正下方；控制系统放置于装置基台外表面上。
[0009]采用上述装置制备双金属复合材料的方法如下：
[0010]步骤一：通过控制系统调节液态金属加热底座加热，使液态金属保温室内液态金属熔化并在一定温度内保温；
[0011]步骤二：将固态金属放入固态金属预热模腔之中，通过控制系统使固态金属模腔内加热电阻加热，并设置保温温度；
[0012]步骤三：待液态金属保温室内液态金属和固态金属预热膜腔内固态金属均达到预定制备温度时，通过控制系统调节液态金属导流槽a和液态金属导流槽b为开放状态，使得液态金属经液态金属导流管均匀浇注在固态金属表面。与此同时，通过控制系统调节压力冲头向下压入固态金属预热模腔，待达到设定压力后停止下压并保压；
[0013]步骤四：待保压结束后，通过控制系统调节压力冲头退出固态金属预热模腔；
[0014]步骤五：通过控制系统调节可移动压力模腔底座，使固态金属预热模下端处于无底座状态；
[0015]步骤六：通过控制系统再次调节压力冲头，使压力冲头将双金属复合材料从固态金属预热膜腔中顶出，实现脱模。
[0016]步骤七：通过控制系统将可移动压力模腔底座调回初始位置，并将其他系统关闭，双金属复合材料制备完成。
[0017]本专利技术相对现有技术，具有如下优点及效果：
[0018]本专利技术采用固
‑
液复合铸造制备双金属复合材料，在双金属复合材料铸造完成后通过压力系统对双金属复合材料进行加压并保压，有效的进一步提高了双金属复合材料的界面结合强度；采用多系统协同进行的铸造方式，使得双金属复合材料的制备更高效、更简便易操作，减少了材料制备过程中的安全隐患；采用可移动式压力模腔底座结构，与压力系统协同作用，实现了双金属复合材料快速脱模，提高了生产效率。
附图说明
[0019]图1为专利技术装置的整体机械结构图。
[0020]图2为专利技术装置的剖面机械结构图。
[0021]图3为实施例1的扫描电镜图。
[0022]图4为实施例2的扫描电镜图。
具体实施方式
[0023]下面结合具体实施例对本专利技术做进一步详细描述。
[0024]在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“外侧”、“内侧”、“前端”、“顶部”、“上部”、“左”、“右”、“中间”、“周围”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本专利技术描述中，术语“安装”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。
[0025]实施例1
[0026]如图1，图2所示，本专利技术公开了一种双金属复合材料的制备装置，该装置由加压系统、液态金属加热系统、固态金属预热系统和控制系统四个部分构成。其中加压系统主要有压力机主体1，压力冲头2；液态金属加热系统主要有液态金属保温室7，液态金属加热底座9；固态金属预热系统主要有固态金属预热模腔12，加热电阻11。此装置还包括控制系统13、压力模腔固定板3、压力模腔固定柱4、装置基台5、可移动压力模腔底座10、液态金属导流槽a 8、液态金属导流槽b 14、液态金属导流管6。
[0027]压力机主体位于装置基台5上；压力冲头2安装于压力机主体1顶端，并且与固态金属预热模腔12同轴心；液态金属加热底座9位于装置基台5上方；液态金属保温室7位于液态金属加热底座9上方；液态金属导流槽a 8位于液态金属保温室7正下方，处于液态金属加热底座9内部；液态金属导流槽b 14位于固态金属预热模腔12内部，液态金属导流槽b的端口分别与固态金属预热模腔12上表面和内腔壁相切；压力模固定板3与固态金属预热模腔12固定在一起；压力模腔固定柱4分别位于压力模腔固定板12的四周并与之固定，而且其下端与装置基台5固定；加热电阻11位于固态金属预热模腔12外腔；液态金属导流管6两端口分别于液态金属导流槽a 8和液态金属导流槽b 14相连接；可移动压力模腔底座10位于固态金属预热模腔12正下方；控制系统13放本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双金属复合材料的制备装置，其特征在于，所述装置包括加压系统、液态金属加热系统、固态金属预热系统、控制系统和压力模腔固定板、压力模腔固定柱、装置基台、可移动压力模腔底座、液态金属导流槽a、液态金属导流槽b、液态金属导流管；其中加压系统包括压力机主体，压力冲头；液态金属加热系统包括液态金属保温室，液态金属加热底座；固态金属预热系统包括固态金属预热模腔，加热电阻；压力机主体位于装置基台上；压力冲头安装于压力机主体顶端，并且与固态金属预热模腔同轴心；液态金属加热底座位于装置基台上方；液态金属保温室位于液态金属加热底座上方；液态金属导流槽a位于液态金属保温室正下方，位于液态金属加热底座内部；液态金属导流槽b位于固态金属预热模腔内部，液态金属导流槽b的两端口分别与固态金属预热模腔上表面和内腔壁相切；压力模固定板与固态金属预热模腔固定在一起；压力模腔固定柱分别位于压力模腔固定板的四周并与之固定，压力模腔固定柱下端与装置基台固定；加热电阻位于固态金属预热模腔外腔；液态金属导流管两端口分别与液态金属导流槽a和液态金属导流槽b相连接；可移动压力模腔底座位于固态金属预热...

【专利技术属性】
技术研发人员：张松利，李建鹏，王尊，刘明杰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：