一种梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚.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CN107740193A(43)申请公布日2018.02.27(21)申请号201710946464.5(22)申请日2017.10.12(71)申请人钢铁研究总院地址100081北京市海淀区学院南路76号(72)发明人王海舟贾云海赵雷王蓬李小佳李冬玲陈学斌冯光(74)专利代理机构北京中安信知识产权代理事务所(普通合伙)11248代理人李彬张小娟(51)Int.Cl.C30B35/00(2006.01)C30B11/00(2006.01)C30B28/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称一种梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚(57)摘要本发明属于小尺寸样品高通量烧结熔融制备技术领域，涉及一种基于微波高通量微制造装置，特别涉及一种梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，利用微波对粉体材料具有内部加热的特性，同时又利用吸波材料在微波作用下具有迅速升温至恒定温度的特性，将不同组分的吸波材料制备成一系列小尺寸坩埚，在同一微波能场作用下，每个坩埚能被加热到不同的温度，对粉体材料进行辅助外部加热，从而实现对坩埚内的粉体材料一次性在梯度温度场下的高通量烧结熔融制备，解决了现有材料制备方法在制备材料时组分组合单一、外部加热效率低、材料制备的控制温度唯一和原料使用量大成本高等问题。CN107740193ACN107740193A权利要求书1/1页1.一种梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：该梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚(3)在微波控温加热炉内的微波作用下，实现对具有相同或不同成分组合的多个混合粉体材料(9)一次性在梯度温度场下的高通量烧结熔融制备；所述梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚(3)包括由微波可穿透材料制成的蜂巢阵列主体(7)和多个排列在蜂巢阵列主体(7)中的单体蜂房坩埚(8)；多个单体蜂房坩埚(8)相邻且不接触地排列成正六边形的蜂巢阵列；相邻的单体蜂房坩埚(8)由具有梯度变化吸收微波能的材料制成。2.根据权利要求1所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：所述蜂巢阵列主体(7)为空心结构，防止相邻单体蜂房坩埚(8)相互间的热传导。3.根据权利要求2所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：所述蜂巢阵列主体(7)上设置有用于抽真空的蜂巢阵列主体抽气口(17)，压力范围0.01-1Pa。4.根据权利要求1所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：所述单体蜂房坩埚(8)的横截面为正方形、圆形或正六边形，横截面积为5-20cm2，盛放100-200克金属粉末样品。5.根据权利要求1所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：所述正六边形的蜂巢阵列每条边的单体蜂房坩埚(8)数量为3～20个。6.根据权利要求1所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：所述梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚(3)的横截面为圆形或正六边形。7.根据权利要求1所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：所述单体蜂房坩埚(8)的外表面涂镀有防热辐射涂层。8.根据权利要求1所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：所述单体蜂房坩埚(8)的上边缘与蜂巢阵列主体(7)的上表面齐平。9.根据权利要求1所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：相邻单体蜂房坩埚(8)之间的间距为5-15mm。10.根据权利要求1所述的梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚，其特征在于：单体蜂房坩埚8的高度为蜂巢阵列主体(7)高度的20％～50％。2CN107740193A说明书1/5页一种梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚技术领域[0001]本发明属于小尺寸样品高通量烧结熔融制备技术领域，涉及一种基于微波高通量微制造装置，特别涉及一种梯度温度场多通道蜂巢阵列坩埚。背景技术[0002]传统的新材料研发方法可归纳为“试错法”，它首先基于已有的理论或经验，对目标材料的组分配比提出预测或选择，接着对其进行小批量制备加工(一般金属材料需要几十公斤)，然后根据对制备样品的表征结果进行组分调整优化，再一次进行制备和表征，经过多次循环，最终获得满足需求的材料。这种一次实验，制备一个样品的分立制样试错法效率低下，且研发成本昂贵，据统计全球新材料研发时间平均需要5-12年,成为现代新材料发展的瓶颈(材料基因组计划简介，自然杂志，2014，36(2)：89-104)。[0003]现有材料制备方法(尤其是块体材料制备技术)一般为针对某种材料体系，每次制备一种组分的样品，其制备效率低下，且制备成本高，究其原因主要是存在以下四个主要技术缺陷：[0004]一、制备材料的组分组合单一。材料的成分对其性能起着主导性作用，以金属材料的冶炼制备方法为例，现有方法每次只能选取一种成分组合方式进行配料并冶炼，大大降低确定最优成