一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置及方法.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CN107914021A(43)申请公布日2018.04.17(21)申请号201711181279.8(22)申请日2017.11.23(71)申请人北京科技大学地址100083北京市海淀区学院路30号(72)发明人章林吴昊阳吴茂任淑彬龙莹李星宇王光华曲选辉(74)专利代理机构北京市广友专利事务所有限责任公司11237代理人张仲波(51)Int.Cl.B22F9/20(2006.01)B22F3/04(2006.01)B22F3/10(2006.01)B22F1/00(2006.01)B22F3/18(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置及方法(57)摘要本发明属于粉末冶金制品制备技术领域，涉及一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置及方法。采用高通量研究装置，在计算机的控制下将无机盐溶液组元储存罐内的溶液加注到无机盐溶液混合罐内。无机盐溶液通过雾化喷嘴进入混合干燥器，并与难熔金属粉末混合和干燥。喷雾干燥后的混合粉末进行还原，还原后的粉末分层填装在楔形橡胶包套内，并进行冷等静压，得到不同成分的难熔金属粉末坯体。难熔金属粉末坯体在多温度段烧结炉内进行烧结，获得不同成分、不同烧结温度的楔形烧结坯。楔形烧结坯进行轧制，得到变形量连续变化的形变坯体。该方法能够针对难熔金属的应用需求设计成分和优化工艺参数，缩短了研制周期，提高了难熔金属制品设计的精准性。CN107914021ACN107914021A权利要求书1/1页1.一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置，其特征在于：包括无机盐溶液组元储存罐(1)、蠕动泵(2)、计算机(3)、溶液输送通道(4)、无机盐溶液混合罐(5)、高压气体(6)、雾化喷嘴通道(7)、混合干燥器(8)、控温装置(9)、气力输送装置(10)、难熔金属粉末储存罐(11)、粉末还原炉(12)、楔形橡胶包套及冷等静压(13)、多温度段气氛烧结炉(14)、楔形样品轧制(15)；无机盐溶液组元储存罐(1)通过蠕动泵(2)在计算机(3)的控制下经溶液输送通道(4)连接无机盐溶液混合罐(5)，无机盐溶液混合罐(5)通过蠕动泵(2)连接混合干燥器(8)，难熔金属粉末储存罐(11)通过气力输送装置(10)连接混合干燥器(8)，混合干燥器(8)与粉末还原炉(12)衔接，粉末还原炉(12)与楔形橡胶包套及冷等静压(13)衔接，楔形橡胶包套及冷等静压(13)与多温度段气氛烧结炉(14)衔接。2.一种采用权利要求1所述装置高通量研究制备难熔金属材料样品的方法，其特征在于：首先将水溶性的难熔金属盐溶液或掺杂用盐溶液储存在无机盐溶液组元储存罐(1)内，蠕动泵(2)在计算机(3)的控制下通过溶液输送通道(4)向不同的无机盐溶液混合罐(5)内加注不同的无机盐溶液组元，其中各种无机盐溶液的加注量由计算机控制，无机盐溶液组元在无机盐溶液混合罐内混合均匀后得到混合溶液；无机盐溶液混合罐(5)通过蠕动泵(2)连接干燥器(8)，无机盐溶液在惰性高压气体的作用下通过雾化喷嘴通道喷洒进混合干燥室；难熔金属原料粉末和无机盐溶液的混合物在混合干燥器内混合和干燥；每一个混合干燥室内均装有电热套加热模块、控温装置、入气通道、气体调控装置，温度和气氛均由计算机进行控制和实时监测；不同粒度和粒度组成的难熔金属粉末储存在难熔金属粉末储存罐内，通过气力输送装置送入混合干燥器；喷雾干燥后的混合粉末在还原炉(12)中进行还原，还原后的粉末分层填装在橡胶包套内，对橡胶包套进行冷等静压，得到不同成分的难熔金属粉末坯体；难熔金属粉末坯体在多温度段气氛烧结炉(14)内进行烧结，可在不同的温度段内放置难熔金属粉末坯体，从而获得不同成分、不同烧结温度的烧结坯；烧结坯进行轧制，得到变形量连续变化的形变坯体；通过显微组织分析得到杂质元素、烧结温度和形变制度对显微组织的影响规律。3.如权利要求2所述高通量研究制备难熔金属材料样品的方法，其特征在于：所述惰性高压气体为0.1-0.3MPa。4.如权利要求2所述高通量研究制备难熔金属材料样品的方法，其特征在于：所述难熔金属原料粉末和无机盐溶液的混合物在混合干燥器内混合和干燥温度为60-100℃。5.如权利要求2所述高通量研究制备难熔金属材料样品的方法，其特征在于：所述橡胶包套为楔形，所得的烧结坯也为楔形。2CN107914021A说明书1/4页一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置及方法技术领域[0001]本发明属于粉末冶金制备技术领域，涉及一种高通量研究制备难熔金属材料样品的装置及方法。背景技术[0002]高纯钨、钼、铼材料用作坩埚、热场、靶材或发热体，在微电子、半导体照明、以及高端装备领域有重要的用途。