一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置及使用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112695222A(43)申请公布日2021.04.23(21)申请号202011409410.3(22)申请日2020.12.04(71)申请人南昌航空大学地址330000江西省南昌市丰和南大道696号(72)发明人胡启耀郭文波肖鹏(74)专利代理机构南昌洪达专利事务所36111代理人刘凌峰(51)Int.Cl.C22C1/10(2006.01)C22C21/00(2006.01)C22C32/00(2006.01)F27D27/00(2010.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置及使用方法(57)摘要本发明公开了一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置及使用方法，其特征在于：该装置包括减震轴承、搅拌杆、纯石墨搅拌叶片、支架、升降轮、绳索、电动机、调节旋钮、支撑杆、钻夹头、隔热板；所述的电动机固定在支撑杆上，支撑杆上设有调节旋钮并与支架相连接，所述的电动机通过绳索与升降轮相连，升降轮固定在支架上，所述的电动机上安装有钻夹头，所述搅拌杆设置在钻夹头上，隔热板通过调节旋钮固定在支架上，减震轴承固定在隔热板上，搅拌杆穿过减震轴承进入坩埚内，纯石墨搅拌叶片固定于搅拌杆上。CN112695222ACN112695222A权利要求书1/1页1.一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置，其特征在于：该装置包括减震轴承、搅拌杆、纯石墨搅拌叶片、支架、升降轮、绳索、电动机、调节旋钮、支撑杆、钻夹头、隔热板；所述的电动机固定在支撑杆上，支撑杆上设有调节旋钮并与支架相连接，所述的电动机通过绳索与升降轮相连，升降轮固定在支架上，所述的电动机上安装有钻夹头，所述搅拌杆设置在钻夹头上，隔热板通过调节旋钮固定在支架上，减震轴承固定在隔热板上，搅拌杆穿过减震轴承进入坩埚内，纯石墨搅拌叶片固定于搅拌杆上。2.根据权利要求1所述的一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置，其特征在于：所述的搅拌杆为表面镀铬处理的304不锈钢；所述的升降轮通过绳索与电动机相连，并与调节旋钮配合可实现电动机的上下自由移动。3.根据权利要求1所述的一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置，其特征在于：所述的电动机上安装有钻夹头可实现不同直径的搅拌杆的更换，纯石墨搅拌叶片通过紧固螺母固定与搅拌杆上。4.根据权利要求1所述的一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置，其特征在于：所述的隔热板通过导套固定在支架上，隔热板中间凸起，有利于和炉腔形成封闭空间，隔热板上装有调节旋钮，可进行放松和紧固实现隔热板的上下自由移动和固定。5.根据权利要求1所述的一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置，其特征在于：还包括把手，所述把手固定在支架上，方便操作人员抓握，实现该装置的轻松移动。6.根据权利要求1所述的一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置，其特征在于：所述的减震轴承与搅拌杆的配合方式为间隙配合。7.一种根据权利要求1‑6中任意一项所述的装置制备颗粒增强铝基复合材料的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤，步骤一：往石墨坩埚中加入铝合金并升温熔化，待增强颗粒加入时，将该装置放到电阻炉炉口上方；步骤二：转动调节旋钮，调整隔热板高度，使操作人员能看清炉内情况；步骤三：转动调节旋钮，使电动机在升降轮的牵引下，将搅拌杆，纯石墨搅拌叶片垂直插入到熔体内，调整隔热板使其与炉体形成一封闭空间，启动电动机，开始搅拌；步骤四：搅拌完毕后，关闭电动机，调整隔热板，电动机高度，将搅拌杆及纯石墨搅拌叶片移出电阻炉炉体，至此搅拌制备结束。2CN112695222A说明书1/4页一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置及使用方法技术领域[0001]本发明涉及颗粒增强金属基复合材料搅拌制备领域，具体涉及一种颗粒增强铝基复合材料搅拌制备实验装置及使用方法。背景技术[0002]随着科学技术的不断进步，对材料性能提出了更高的要求，既希望具有良好的机械性能，如高强度、高刚度、高韧性、高耐磨性和良好的抗疲劳性能等，又期望能在高温、高压、强烈腐蚀及辐照等极端环境条件下服役。传统的单一材料已难以满足上述要求。颗粒增强铝基复合材料(particulatereinforcedaluminummatrixcomposites，PAMCs)因其比模量和比强度较高，耐磨性优异，高温力学性能良好，热膨胀系数较小，抗疲劳性能优异，尺寸稳定性高等特点而被广泛应用于航空航天，电子封装，交通运输，国防军工等领域。[0003]颗粒增强铝基复合材料的制备方法中，搅拌铸造法由于工艺简单，生产成本低，适用于大批量规模化生产，被认为是最具发展潜力与推广价值的制备方法。在使用搅拌铸造法制备PAMCs过程中，搅拌操作可以添加增强颗粒并促