【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料制备，具体涉及一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置及其工艺。
技术介绍
1、金属基复合材料(metal matrix composites),简称(mmcs)是以金属及其合金为基体，与一种或几种金属或非金属增强相人工结合成的复合材料。其增强材料大多为无机非金属，如陶瓷、碳、石墨及硼等,也可以用金属丝。它与聚合物基复合材料、陶瓷基复合材料以及碳/碳复合材料一起构成现代复合材料体系。金属基复合材料具有优良的物理、化学和机械性能，广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。然而，现有的金属基复合材料制备方法存在一些问题，如制备过程复杂、成本高、效率低等。
2、液相法是选择一种或多种合适的可溶性金属盐类，按所制备的材料组成计量配制成溶液，使各元素呈离子或分子态，再选择一种合适的沉淀剂或用蒸发、升华、水解等操作，使金属离子均匀沉淀或结晶出来，最后将沉淀或结晶的脱水或者加热分解而得到所需材料粉体。基于液相法制备金属基复合材料也是现有技术中存在的方式。
3、在现有技术中，在利用液相法制备金属基复合材料时，通常需要将金属基材以及增强相原料进行混合成溶液，然后进行制备，然而现有的混合设备较为简单，通常为搅拌桶与搅拌杆组合的，这的结构搅拌简单，而且使得较大的增强相原料不能够更好地融入相液中，使得金属基础与原料混合不均匀。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置及其工艺，旨在解决现有技术中的混合设备较为简单，通常为搅
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
3、一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，包括：
4、混合桶；
5、破碎箱，固定于所述混合桶的顶部并与所述混合桶内连通；
6、第三转轴，转动连接于所述混合桶内，且所述第三转轴的顶部活动贯穿至所述混合桶的顶部；
7、搅拌杆，其设有多个，均固定于所述第三转轴的圆周表面；
8、破碎机构，设置于所述破碎箱内以实现对增强相原料的粉碎；以及驱动机构，与所述破碎机构和第三转轴连接，以实现两者进行运转。
9、作为本专利技术一种优选的方案，所述破碎机构包括：
10、第一转轴，其设有两个，均转动连接于所述破碎箱的两侧内壁之间；
11、破碎辊，其设有两个，分别固定于两个所述第一转轴的圆周表面；
12、直齿轮，其设有两个，分别固定于两个所述第一转轴延伸端的表面，且两个所述直齿轮相互啮合。
13、作为本专利技术一种优选的方案，所述驱动机构包括：
14、固定块，其设有两个，均固定于所述混合桶的顶部；
15、第二转轴，转动连接于两个所述固定块相靠近的端部之间；
16、第二锥形齿轮，固定于所述第二转轴的圆周表面；
17、第四转轴，固定于所述第三转轴的顶部；
18、第一锥形齿轮，固定于所述第四转轴的圆周表面并与所述第二锥形齿轮斜啮合；
19、工字轮，其设有两个，分别固定于所述第二转轴和其中一个所述第一转轴延伸端的圆周表面；
20、皮带，传动连接于两个所述工字轮的圆周表面之间；
21、电机，固定于所述破碎箱的一侧端，且所述电机的输出端活动贯穿至所述破碎箱内并与其中一个所述第一转轴的端部固定。
22、作为本专利技术一种优选的方案，所述破碎箱的一侧端开设有两个安装槽，且两个所述安装槽延伸至所述破碎箱的一侧内壁上，两个所述安装槽内均活动插接有导料板，两个所述导料板的表面均开设有插孔，两个所述插孔内活动插接有插销。
23、作为本专利技术一种优选的方案，所述第三转轴的圆周表面固定有两个连接杆，两个所述连接杆的一端固定有刮板，所述混合桶的圆周内壁底部固定有加强板，所述加强板与所述第三转轴转动连接。
24、作为本专利技术一种优选的方案，所述混合桶的顶部固定设置有进料管，所述混合桶的底部固定设置有下料管，所述下料管上设置有电控阀门。
25、一种基于液相法增强金属基复合材料制备工艺，包括如下步骤：
26、步骤s1、首先准备金属基材和增强相原料，并对金属基材进行预处理，然后加入搅拌装置中与液相混合，形成均匀的悬浮混合液，待用；
27、步骤s2、将步骤s1制备的悬浮混合液通过热压或常压浸渍的方式浸入金属基材中，制得复合材料；
28、步骤s3、此时对金属基材进行加热，使得复合材料固化，然后放置室内待其冷却至室温即可，此时将制备好的复合材料取出，进行使用即可。
29、作为本专利技术一种优选的方案，所述步骤s1中对金属基材的预处理包括对金属基材的清洁和抛光。
30、作为本专利技术一种优选的方案，所述步骤s1中的增强相原料为纤维、颗粒或片材中的一种。
31、作为本专利技术一种优选的方案，所述步骤s1中的液为相水、有机溶剂或其他液体介质中的一种。
32、进一步，还包括，添加传感器单元，实时监测制备过程中的关键参数：温度、压力、搅拌效果，算法利用这些数据进行实时分析，并通过反馈控制系统来调整操作，以实现最佳制备效果；具体过程为：
33、步骤1.部署传感器单元以收集制备过程中的关键参数，包括温度、压力、搅拌转速；这些传感器将实时监测数据传输到智能算法的数据输入接口单元；
34、步骤2.进行数据预处理单元的操作，包括清洗、去噪、归一化，预处理后的数据将被传输到回归算法和聚类算法的数据输入接口；
35、步骤3.使用回归算法建立上述关键参数与金属基复合材料性能之间的数学关系，使用聚类算法对制备过程中的数据进行分组，形成不同的数据簇；
36、假设温度t、压力p、搅拌效果s和金属基复合材料性能strength存在线性关系，建立线性回归模型：
37、strength＝β0+β1·t+β2·p+β3·s+∈
38、其中，β0,β1,β2,β3是回归系数，∈是误差项，通过历史数据对这个模型进行训练；通过收集制备过程中的数据，利用最小二乘法等方法估计模型参数；对传感器数据：温度、压力、搅拌转速进行聚类，假设有k个簇，对于每个数据点i，计算其到每个簇中心j的距离dij，将数据点分配到距离最近的簇，簇中心更新为所属簇的平均值：
39、
40、其中，m是数据点数目，xi是数据点，μj是簇中心；
41、将传感器数据:温度、压力、搅拌转速分为不同的簇，以便更好地理解制备过程中的不同工艺状态；选择簇的数量k，随机初始化k个簇中心，对每个数据点，计算其到每个簇中心的距离，并将其分配到距离最近的簇，更新每个簇的中心为其成员的平均值，重复迭代直到收敛；假设我们选择k＝2，经过迭代，得到两个簇的中心，分别为c1和c2，这两个簇可能对应于制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，所述破碎机构包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，所述驱动机构包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，所述破碎箱(2)的一侧端开设有两个安装槽(19)，且两个所述安装槽(19)延伸至所述破碎箱(2)的一侧内壁上，两个所述安装槽(19)内均活动插接有导料板(17)，两个所述导料板(17)的表面均开设有插孔(20)，两个所述插孔(20)内活动插接有插销(18)。
5.根据权利要求4所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，所述第三转轴(8)的圆周表面固定有两个连接杆(23)，两个所述连接杆(23)的一端固定有刮板(24)，所述混合桶(1)的圆周内壁底部固定有加强板(10)，所述加强板(10)与所述第三转轴(8)转动连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于液相法增强金属基复合
7.一种基于液相法增强金属基复合材料制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中对金属基材的预处理包括对金属基材的清洁和抛光。
9.根据权利要求8所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备工艺，其特征在于，所述步骤S1中的增强相原料为纤维、颗粒或片材中的一种；所述步骤S1中的液为相水、有机溶剂或其他液体介质中的一种。
10.根据权利要求7所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备工艺，其特征在于，还包括，添加传感器单元，实时监测制备过程中的关键参数：温度、压力、搅拌效果，算法利用这些数据进行实时分析，并通过反馈控制系统来调整操作，以实现最佳制备效果；具体过程为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，所述破碎机构包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，所述驱动机构包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，所述破碎箱(2)的一侧端开设有两个安装槽(19)，且两个所述安装槽(19)延伸至所述破碎箱(2)的一侧内壁上，两个所述安装槽(19)内均活动插接有导料板(17)，两个所述导料板(17)的表面均开设有插孔(20)，两个所述插孔(20)内活动插接有插销(18)。
5.根据权利要求4所述的一种基于液相法增强金属基复合材料制备装置，其特征在于，所述第三转轴(8)的圆周表面固定有两个连接杆(23)，两个所述连接杆(23)的一端固定有刮板(24)，所述混合桶(1)的圆周内壁底部固定有加强板(10)，所述加强板(10)与所述第三转轴(8)转动连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：丁宇，刘佳宝，鞠文，曾小弟，姚圣余，
申请(专利权)人：江苏京成机械制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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