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(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CN111351357A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号202010103012.2C22C9/00(2006.01)(22)申请日2020.02.19C22C21/00(2006.01)C22C26/00(2006.01)(71)申请人哈尔滨工业大学C22C47/08(2006.01)地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西C22C49/06(2006.01)大直街92号C22C49/14(2006.01)(72)发明人杨文澍武高辉姜龙涛张强修子扬陈国钦乔菁康鹏超芶华松(74)专利代理机构哈尔滨市松花江专利商标事务所23109代理人李红媛(51)Int.Cl.F27B17/02(2006.01)B22D23/04(2006.01)C22C1/10(2006.01)权利要求书3页说明书18页附图3页(54)发明名称一种金属基复合材料的高通量制备装置和方法(57)摘要一种金属基复合材料的高通量制备装置和方法,涉及一种金属基复合材料制备装置及制备方法。它主要解决不同液态金属基体与增强体复合的金属基复合材料高通量制备的问题。装置由提升杆、抽气管、炉体、预热区、熔炼区、网格式坩埚、充气管、预制体安装盘、多个预制体、隔热板、坩埚加热区构成。方法:安装预制体和网格式坩埚、预制体去胶质、气氛保护、真空除气、气压浸渗、成型。本发明可以一次性高通量制备不同材质基体的金属基复合材料,从而可以高效地研究复合材料的界面润湿和界面反应行为,成本低、周期短。本发明适用于高通量制备金属基复合材料。CN111351357ACN111351357A权利要求书1/3页1.一种金属基复合材料高通量制备装置,其特征在于:该金属基复合材料高通量制备装置由提升杆(1)、抽气管(2)、炉体(3)、预热区(4)、熔炼区(5)、网格式坩埚(6)、充气管(7)、预制体安装盘(9)、多个相同的预制体(10)、隔热板(11)和坩埚加热区(13)构成;所述炉体(3)为密封空腔体,炉体(3)内中部设置有水平的环形隔热板(11),环形隔热板(11)与炉体(3)的内壁固接,炉体(3)内环形隔热板(11)上部为预热区(4),炉体(3)内环形隔热板(11)下部为熔炼区(5),熔炼区(5)底部为坩埚加热区(13),预热区(4)中靠近炉体(3)内壁处、熔炼区(5)中靠近炉体(3)内壁处和坩埚加热区(13)中靠近炉体(3)底部分别设置有电热元件;炉体(3)上部设置有与炉体(3)内部连通的抽气管(2)和充气管(7);提升杆(1)的一端设置在炉体(3)内部且下端固接有水平设置的预制体安装盘(9),提升杆(1)的另一端从炉体(3)的顶部的通孔伸出至炉体(3)外部;预制体安装盘(9)下表面吊装有多个相同的预制体(10),预制体(10)的排布形式为同心环形,预制体安装盘(9)和预制体(10)设置在预热区(4)内,网格式坩埚(6)设置在预制体(10)和坩埚加热区(13)之间的熔炼区(5)内,网格式坩埚(6)为圆筒形,网格式坩埚(6)中设置有与每个预制体(10)的排布位置相对应的坩埚室(61);所述坩埚室(61)的数量为30~1000个;所述预制体(10)由模具和模具内填充的增强体构成,增强体为增强体颗粒与粘接剂粘接而成;所述模具为中空圆柱体,模具的底部密封,模具的侧壁开有多个通孔。2.利用如权利要求1所述的金属基复合材料高通量制备装置进行金属基复合材料的高通量制备方法,其特征在于:该方法按照以下步骤进行:一、准备将预制体(10)分别以同心环形吊装在预制体安装盘(9)下表面,预制体(10)以同心环形排布,将网格式坩埚(6)安放在预制体(10)和坩埚加热区(13)之间的熔炼区(5)内,在不同的坩埚室(61)中填充成分不同的基体金属;所述基体金属种类为30~1000种;所述每种基体金属的材质为铝、铝合金、铜、铜合金、镁、镁合金、铁、铁合金、钛、钛合金、锌、锌合金、镍、镍合金、锆、锆合金、银、银合金、金、金合金、钴、钴合金、铬、铬合金、锡、锡合金、钨、钨合金中一种或多种的混合物;所述基体金属形态为金属块体、金属粉体中的一种或两种任意比例的混合物;金属粉体的粒径为1~250μm,金属块体的粒径为300~1000μm;所述预制体(10)由模具和模具内填充的增强体构成,增强体为增强体颗粒与粘接剂粘接而成;所述增强体的材质为碳化物、氧化物、氮化物、硼化物、金属间化合物、碳材料或硼材料;所述增强体颗粒的粒径范围为1~200μm;二、预制体去粘接剂封闭充气管(7),将抽气管(2)连接抽真空装置对炉体(3)进行抽真空,同时利用预热区(4)中的电热元件对预制体(10)进行加热以去除预制体(10)中的粘接剂;三、气氛保护封闭抽气管(2),通过充