一种非晶合金复合材料的连续制备装置及制备工艺制造方法及图纸

技术编号:37993373 阅读:10 留言:0更新日期:2023-06-30 10:07
本发明专利技术提供了一种非晶合金复合材料的连续制备装置,包括熔料仓组件、进料仓组件和辊筒组件;所述熔料仓组件包括第一熔料仓和第二熔料仓,所述第一熔料仓熔炼第一非晶合金原料,所述第二熔料仓熔料第二非晶合金原料;所述进料仓组件包括第一进料仓和第二进料仓;所述辊筒组件包括相对设立的上辊筒及下辊筒,所述上辊筒和所述下辊筒同侧辊轴均固定在同一固定座上,所述上辊筒及所述下辊筒之间设有供复合材料通过的滚压通道,该装置可靠性高、制备效率高、成本低,适合工业化生产。本发明专利技术中还提供了一种利用上述连续制备装置进行连续制造的加工工艺,该工艺稳定易行、工序简单。工序简单。工序简单。

【技术实现步骤摘要】
一种非晶合金复合材料的连续制备装置及制备工艺


[0001]本专利技术属于非晶合金制备
,具体涉及一种非晶合金复合材料的连续制备装置及制备工艺。

技术介绍

[0002]非晶合金材料具有特殊的原子无序结构,其微观结构呈现出短程有序、长程无序的特殊排列,因此具有不同于普通结晶态合金材料的特殊性能,包括具有高弹性、高强度、高硬度、高的耐腐蚀性能等特点。除了上述特殊的力学特性,非晶合金还具有优异的铸造性能,由于没有相变点,非晶合金保留了熔融态的结构特征,具有比常规材料更低的收缩率和高流变性能,因此非晶合金在高强度复杂结构件制备领域具有无可比拟的优势。然而,非晶合金作为低塑性材料,在应用方面受到了很大的影响,尤其是对冲击韧性有要求的结构件,采用非晶合金作为材料需要从设计端入手改良设计和改进工艺方案,往往大幅度提升了项目开发的成本和生产成本,导致非晶合金材料无法与其他传统材料竞争。对于目前的非晶合金市场来说,如何实现非晶合金材料的规模化低成本应用,是本领域需要解决的一大难题。
[0003]针对上述现有技术中的难题,本领域技术人员进行了许多不同的尝试,例如将非晶合金与其他材料(如不锈钢、铝合金)进行复合,利用常规方法制成复合材料,以利用常规材料的良好塑性克服非晶合金本身缺乏塑性的劣势,上述方法尽管在文献和专利中频频出镜,却鲜少有实际投入批量化的生产,究其原因还是在于工艺复杂缺乏批量化生产的条件,而且由于不同非晶合金(包括不同体系的非晶以及相同体系不同组分的非晶)膨胀系数和熔体表面能都具有较大的差异,每一种非晶的复合工艺都不相同,非晶原材料组分发生变化,则复合工艺就要发生变化,工艺更新太快,根本无法投入实际生产。

技术实现思路

[0004]本专利技术的专利技术人提出将不同的非晶合金进行复合,制成非晶复合材料(非晶+非晶),而非现有技术中的非晶异质件复合材料(非晶+异种材料)。本专利技术的出发点是,利用非晶体系中各有特点的非晶原料,将其复合,取两者之长,制成结合强度高、力学性能好、冲击韧性强的非晶材料。本专利技术的目的即提供了这样一种非晶合金复合材料的连续制备装置,该装置可靠性高、制备效率高、成本低,适合工业化生产。本专利技术还提供了一种利用上述制备装置的制备工艺,该工艺稳定易行、工序简单。
[0005]为了实现上述专利技术目的,本专利技术采用的技术方案如下:本专利技术一方面提供了一种非晶合金复合材料的连续制备装置,包括熔料仓组件、进料仓组件和辊筒组件;所述熔料仓组件包括第一熔料仓和第二熔料仓,所述第一熔料仓熔炼第一非晶合金原料,所述第二熔料仓熔料第二非晶合金原料;所述进料仓组件包括第一进料仓和第二进料仓,所述第一进料仓承接所述第一非
晶合金原料熔液并完成所述第一非晶合金原料的进料,所述第二进料仓承接所述第二非晶合金原料熔液,并完成所述第二非晶合金原料的进料;所述辊筒组件包括相对设立的上辊筒及下辊筒,所述上辊筒和所述下辊筒同侧辊轴均固定在同一固定座上,所述上辊筒及所述下辊筒之间设有供复合材料通过的滚压通道;所述第一进料仓设于所述上辊筒侧部,所述第二进料仓设于所述下辊筒侧部,所述第一进料仓包括第一进料口,所述第二进料仓包括第二进料口,所述第一进料口、所述第二进料口的形状与所述上辊筒、所述下辊筒筒体表面相适配且不相接。
[0006]进一步地,所述第一进料仓和所述第二进料仓的结构相同,均包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和方形底板,所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁分别与所述底板垂直相接,所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁依次相接,所述第一侧壁与所述第三侧壁不相接;所述第一侧壁、第三侧壁以及底板构成所述进料口;所述进料口的形状为与辊筒筒体表面相适配且不相接的弧面。
[0007]进一步地,所述上辊筒和所述下辊筒的辊筒筒体与辊轴为一体结构,所述上辊筒筒体与所述下辊筒筒体尺寸结构相同。
[0008]进一步地,所述上辊筒和所述下辊筒的辊筒筒体与辊轴为一体结构,所述上辊筒筒体尺寸为所述下辊筒筒体尺寸的30%~80%。
[0009]进一步地,所述上辊筒辊轴端部与所述固定座连接处设有弹性压力调节装置,调节所述上辊筒筒面与所述下辊筒筒面之间的距离。
[0010]进一步地,所述第一熔料仓、所述第二熔料仓、所述第一进料仓、所述第二进料仓均为坩埚,且设有独立的动力机构;所述第一熔料仓、所述第二熔料仓设有独立的加热装置;设备各段均设有测温装置和视觉监控装置,所述滚压通道的出料端设有冷却装置和切割装置。
[0011]进一步地,所述装置还包括真空仓,所述真空仓覆盖所述熔料仓组件;或者,所述真空仓覆盖所述熔料仓组件以及所述进料仓组件,所述熔料仓组件以及所述进料仓组件各为独立仓体,或者两者连通;或者,所述真空仓覆盖所述熔料仓组件、所述进料仓组件以及所述辊筒组件,所述熔料仓组件、所述进料仓组件以及所述辊筒组件各为独立仓体,或者两两连通,亦或者三者均连通。
[0012]本专利技术中还提供了一种利用本专利技术中的装置进行非晶合金复合材料连续制备的工艺,包括如下步骤:S01、将所述第一熔料仓、所述第一进料仓、所述第二熔料仓、所述第二进料仓设于初始位置,向所述第一熔料仓倒入所述第一非晶原料,向所述第二熔料仓倒入所述第二非晶原料,开启加热装置,将原料制成均匀的熔液;所述第一非晶原料和所述第二非晶原料为不同的非晶原料;S02、启动动力机构,带动所述第一熔料仓、所述第一进料仓、所述第二熔料仓、所述第二进料仓至加工位置,动力机构带动将熔料仓内的熔液倾倒至对应的进料仓内;所述第一进料口、所述第二进料口与所述上辊筒、所述下辊筒筒面之间的距离为0.05

10mm,此时原料熔液既能随着辊筒旋转而在筒壁上流挂,又不会受重力影响回落;同时开启所述上辊筒和所述下辊筒,使两辊筒以不同方向或者相同方向滚动,从
而带动两种原料熔液分别在上、下辊筒上挂壁,然后通过两辊筒之间的挤压,形成非晶复合体,经过滚压通道的出料端的冷却装置处理后,落至流水线上;熔料前即开启测温装置和视觉监控装置,监测工艺过程;S03、开启流水线,开启切割装置对流水线上的连续出料进行切割分装。
[0013]进一步地,S02中辊筒筒壁流挂的非晶原料呈半固态,所述半固态的非晶合金温度大于该非晶合金的玻璃转化温度、低于该非晶合金的熔点。
[0014]进一步地,所述第一非晶原料或者所述第二非晶原料为锆基非晶合金、铁基非晶合金、铜基非晶合金、铝基非晶合金、镁基非晶合金、镍基非晶合金、钴基非晶合金、稀土基非晶合金、贵金属基非晶合金中的一种;所述第一非晶原料和所述第二非晶原料为相同体系非晶合金的不同配方原料,或者两者为不同体系的非晶合金原料。
[0015]本专利技术中的非晶合金复合材料连续制备装置利用非晶熔液与辊筒筒壁之间的粘附性,利用辊筒筒体粘附液态的非晶熔液,然后设置两个辊筒进行滚动使筒体表面持续进行粘附,非晶熔液离开熔池后即迅速转化为半固态,此时辊筒筒体带动原料熔液在辊筒上挂壁(呈半固态),两辊筒相对滚动将两种半固态非晶原料在两辊中部进行滚压,两种非晶原料在滚压过程中利用高温高压复合成本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非晶合金复合材料的连续制备装置,其特征在于,包括熔料仓组件、进料仓组件和辊筒组件;所述熔料仓组件包括第一熔料仓和第二熔料仓,所述第一熔料仓熔炼第一非晶合金原料,所述第二熔料仓熔料第二非晶合金原料;所述进料仓组件包括第一进料仓和第二进料仓,所述第一进料仓承接所述第一非晶合金原料熔液并完成所述第一非晶合金原料的进料,所述第二进料仓承接所述第二非晶合金原料熔液,并完成所述第二非晶合金原料的进料;所述辊筒组件包括相对设立的上辊筒及下辊筒,所述上辊筒和所述下辊筒同侧辊轴均固定在同一固定座上,所述上辊筒及所述下辊筒之间设有供复合材料通过的滚压通道;所述第一进料仓设于所述上辊筒侧部,所述第二进料仓设于所述下辊筒侧部,所述第一进料仓包括第一进料口,所述第二进料仓包括第二进料口,所述第一进料口、所述第二进料口的形状与所述上辊筒、所述下辊筒筒体表面相适配且不相接。2.根据权利要求1所述的非晶合金复合材料的连续制备装置,其特征在于,所述第一进料仓和所述第二进料仓的结构相同,均包括第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁和方形底板,所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁分别与所述底板垂直相接,所述第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁依次相接,所述第一侧壁与所述第三侧壁不相接;所述第一侧壁、第三侧壁以及底板构成所述进料口;所述进料口的形状为与辊筒筒体表面相适配且不相接的弧面。3.根据权利要求2所述的非晶合金复合材料的连续制备装置,其特征在于,所述上辊筒和所述下辊筒的辊筒筒体与辊轴为一体结构,所述上辊筒筒体与所述下辊筒筒体尺寸结构相同。4.根据权利要求2所述的非晶合金复合材料的连续制备装置,其特征在于,所述上辊筒和所述下辊筒的辊筒筒体与辊轴为一体结构,所述上辊筒筒体尺寸为所述下辊筒筒体尺寸的30%~80%。5.根据权利要求1

4任一所述的非晶合金复合材料的连续制备装置,其特征在于,所述上辊筒辊轴端部与所述固定座连接处设有弹性压力调节装置,调节所述上辊筒筒面与所述下辊筒筒面之间的距离。6.根据权利要求5所述的非晶合金复合材料的连续制备装置,其特征在于,所述第一熔料仓、所述第二熔料仓、所述第一进料仓、所述第二进料仓均为坩埚,且设有独立的动力机构;所述第一熔料仓、所述第二熔料仓设有独立的加热装置;设备各段均设有测温装置和视觉监控装置,所述滚压通道的出料端设...

【专利技术属性】
技术研发人员:请求不公布姓名
申请(专利权)人:深圳市锆安材料科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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