CN109136592A - 一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，包括底座以及设置在底座上的高温搅拌进料炉和模具安装座，所述高温搅拌进料炉包括炉体以及设置在炉体顶部上的料斗，所述料斗上设置有多个存放铜元素、银元素、锌元素和铁元素储料仓，所述炉体内设置有进料搅拌器，所述进料搅拌器的一端与炉体外的进料搅拌驱动装置连接，另一端与进料筒连接，所述进料筒与模具安装座上的模具连接，所述进料搅拌器包括进料杆以及设置在进料杆四周的螺旋搅拌片。本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够制作出不同成分以及不同比例的铜元素复合材料，用于研究，便于选择其中最优的复合材料。

Description

一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置

技术领域

本发明涉及金属领域，尤其涉及一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置。

背景技术

铜合金（copper alloy ）以纯铜为基体加入一种或几种其他元素所构成的合金。纯铜呈紫红色﹐又称紫铜。纯铜密度为8.96﹐熔点为1083℃﹐具有优良的导电性﹑导热性﹑延展性和耐蚀性。主要用于制作发电机﹑母线﹑电缆﹑开关装置﹑变压器等电工器材和热交换器﹑管道﹑太阳能加热装置的平板集热器等导热器材。

黄铜以锌作主要添加元素的铜合金﹐具有美观的黄色﹐统称黄铜。铜锌二元合金称普通黄铜或称简单黄铜。三元以上的黄铜称特殊黄铜或称复杂黄铜。含锌低於36%的黄铜合金由固溶体组成﹐具有良好的冷加工性能﹐如含锌30%的黄铜常用来制作弹壳﹐俗称弹壳黄铜或七三黄铜。含锌在36～42%之间的黄铜合金由和固溶体组成﹐其中最常用的是含锌40%的六四黄铜。为了改善普通黄铜的性能﹐常添加其他元素﹐如铝﹑镍﹑锰﹑锡﹑硅﹑铅等。铝能提高黄铜的强度﹑硬度和耐蚀性﹐但使塑性降低﹐适合作海轮冷凝管及其他耐蚀零件。锡能提高黄铜的强度和对海水的耐腐性﹐故称海军黄铜﹐用作船舶热工设备和螺旋桨等。铅能改善黄铜的切削性能；这种易切削黄铜常用作钟表零件。黄铜铸件常用来制作阀门和管道配件等。船舶常用的消防栓防爆月牙扳手，就是黄铜加铝铸造而成。

铜合金广泛应用于电子元件、印刷电路、船舶、汽车、飞机、铁路、钟表等上面，要求高精度、高密度，才能够发挥最优的性能，我们需要对铜合金进行研究和改造，使其提升其最好的性能，因此我们需要一个制造铜合金的样机。目前，铜合金的产品存在很多种类，但是，市面上还比较缺少此类生产设备。

有鉴于此，有必要研究一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的以上问题，提供一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够制作出不同成分以及不同比例的铜元素复合材料，用于研究，便于选择其中最优的复合材料。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，包括底座以及设置在底座上的高温搅拌进料炉和模具安装座，所述高温搅拌进料炉包括炉体以及设置在炉体顶部上的料斗，所述料斗上设置有多个存放铜元素、银元素、锌元素和铁元素储料仓，所述炉体内设置有进料搅拌器，所述进料搅拌器的一端与炉体外的进料搅拌驱动装置连接，另一端与进料筒连接，所述进料筒与模具安装座上的模具连接，所述进料搅拌器包括进料杆以及设置在进料杆四周的螺旋搅拌片，所述进料杆上设置有进料口和连接进料筒的出料口，所述出料口和进料口通过进料通道连接，所述进料搅拌驱动装置包括连接进料杆的搅拌电机以及设置在搅拌电机上的固定块，所述固定块设置有液压驱动杆，所述液压驱动杆与底座上的支架连接；所述模具安装座包括下模板以及与底座连接的上模板和支撑架，所述支撑架上设置有导向柱和液压驱动杆，所述液压驱动杆与下模板连接，所述导向柱通过下模板与上模板连接。采用此技术方案，铜元素、银元素、锌元素和铁元素分别通过不同的储料仓进入料斗，然后，由料斗进入到炉体，再由炉体加热融化成金属水，并由进料杆上的螺旋搅拌片搅拌炉体内的金属水，将其搅拌均匀后，由进料杆上的出料口将搅拌均匀的金属水通过进料筒注入到模具中。其中，铜元素、银元素、锌元素和铁元素以熔点从高到底往炉体中增加，即铁元素在炉体内融化后，再依次加入铜元素、银元素、锌元素进熔化搅拌。

作为优选，所述铜元素、银元素、锌元素和铁元素采用纯度为99.99％的球状体或条状体或块状体或粉状中的一种或多种。

作为优选，所述素复合材料中的铜元素的比例设置在51％-90％，所述银元素、锌元素和铁元素总比例设置在10％-49％。

作为优选，所述储料仓底部设置有下料阀。采用此技术方案，下料阀用于控制储料仓内的元素进料。

作为优选，所述螺旋搅拌片的厚度设置在2cm至3cm。采用此技术方案，增加螺旋搅拌片的强度，使其不易变形。

作为优选，所述支架上安装有导向杆，所述导向杆与固定板上设置的导向套连接。采用此技术方案，有助于固定板平稳移动。

作为优选，所述炉体设置为电阻炉或电热辐射炉。

作为优选，所述模具包括连接上模板的上模和连接下模板的下模，所述上模上设置有连接进料筒的浇注口，所述浇注口与上模和下模之间设置的型腔连接，所述型腔中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。采用此技术方案，有助于识别成型的材料。

本发明的有益效果是：本发明设计新颖、结构简单，使用方便，能够制作出不同成分以及不同比例的铜元素复合材料，用于研究，便于选择其中最优的复合材料；本发明的装置可以通过以铜元素为主，银元素、锌元素和铁元素为辅，制作出成千上百种不同比例的铜元素复合材料，以便于科研研究。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明涉及的合模示意图；

图2为本发明涉及的开模示意图；

图3为本发明涉及的储料仓和料斗示意图。

图中标号说明：底座1，高温搅拌进料炉2，模具安装座3，炉体4，料斗5，储料仓6，进料搅拌器7，进料筒8，进料杆9，螺旋搅拌片10，进料口11，出料口12，进料通道13，搅拌电机14，固定块15，液压驱动杆16，支架17，导向杆18，导向套19，模具20，下模板301，上模板302，支撑架303，导向柱304，下料阀601，上模201，下模202，型腔203。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

参照图1至图3所示，一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，包括底座1以及设置在底座1上的高温搅拌进料炉2和模具安装座3，所述高温搅拌进料炉2包括炉体4以及设置在炉体4顶部上的料斗5，所述料斗5上设置有多个存放铜元素、银元素、锌元素和铁元素储料仓6，所述炉体4内设置有进料搅拌器7，所述进料搅拌器7的一端与炉体4外的进料搅拌驱动装置连接，另一端与进料筒8连接，所述进料筒8与模具安装座3上的模具20连接，所述进料搅拌器7包括进料杆9以及设置在进料杆9四周的螺旋搅拌片10，所述进料杆9上设置有进料口11和连接进料筒8的出料口12，所述出料口12和进料口11通过进料通道13连接，所述进料搅拌驱动装置包括连接进料杆9的搅拌电机14以及设置在搅拌电机14上的固定块15，所述固定块15设置有液压驱动杆16，所述液压驱动杆16与底座1上的支架17连接；所述模具安装座3包括下模板301以及与底座1连接的上模板302和支撑架303，所述支撑架303上设置有导向柱304和液压驱动杆16，所述液压驱动杆16与下模板301连接，所述导向柱304通过下模板301与上模板302连接。采用此技术方案，铜元素、银元素、锌元素和铁元素分别通过不同的储料仓6进入料斗5，然后，由料斗5进入到炉体4，再由炉体4加热融化成金属水，并由进料杆9上的螺旋搅拌片10搅拌炉体4内的金属水，将其搅拌均匀后，由进料杆9上的出料口12将搅拌均匀的金属水通过进料筒8注入到模具20中。其中，铜元素、银元素、锌元素和铁元素以熔点从高到底往炉体中增加，即铁元素在炉体4内融化后，再依次加入铜元素、银元素、锌元素进熔化搅拌。

作为优选，所述铜元素、银元素、锌元素和铁元素采用纯度为99.99％的球状体或条状体或块状体或粉状中的一种或多种。

作为优选，所述素复合材料中的铜元素的比例设置在51％-90％，所述银元素、锌元素和铁元素总比例设置在10％-49％。

作为优选，所述储料仓6底部设置有下料阀601。采用此技术方案，下料阀601用于控制储料仓6内的元素进料。

作为优选，所述螺旋搅拌片10的厚度设置在2cm至3cm。采用此技术方案，增加螺旋搅拌片10的强度，使其不易变形。

作为优选，所述支架17上安装有导向杆18，所述导向杆18与固定板15上设置的导向套19连接。采用此技术方案，有助于固定板15平稳移动。

作为优选，所述炉体4设置为电阻炉或电热辐射炉。

作为优选，所述模具20包括连接上模板302的上模201和连接下模板301的下模202，所述上模201上设置有连接进料筒8的浇注口21，所述浇注口21与上模201和下模202之间设置的型腔203连接，所述型腔203中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。采用此技术方案，有助于识别成型的材料。

具体实施例：

在实际使用时，将不同比例的铜元素、银元素、锌元素和铁元素分别通过不同的储料仓进入料斗，然后，由料斗进入到炉体，再由炉体加热融化成金属水，并由进料杆上的螺旋搅拌片搅拌炉体内的金属水，将其搅拌均匀后，由进料杆上的出料口将搅拌均匀的金属水通过进料筒注入到模具中，由模具中的型腔成型规格统一的样板。然后，由科研人员进行测试，以研究其铜复合材料的性能。

其中，通过调整铜元素、银元素、锌元素和铁元素的比例，可以生产成千上百种以铜为主的复合材料供研究使用。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，包括底座（1）以及设置在底座（1）上的高温搅拌进料炉（2）和模具安装座（3），其特征在于：所述高温搅拌进料炉（2）包括炉体（4）以及设置在炉体（4）顶部上的料斗（5），所述料斗（5）上设置有多个存放铜元素、银元素、锌元素和铁元素储料仓（6），所述炉体（4）内设置有进料搅拌器（7），所述进料搅拌器（7）的一端与炉体（4）外的进料搅拌驱动装置连接，另一端与进料筒（8）连接，所述进料筒（8）与模具安装座（3）上的模具（20）连接，所述进料搅拌器（7）包括进料杆（9）以及设置在进料杆（9）四周的螺旋搅拌片（10），所述进料杆（9）上设置有进料口（11）和连接进料筒（8）的出料口（12），所述出料口（12）和进料口（11）通过进料通道（13）连接，所述进料搅拌驱动装置包括连接进料杆（9）的搅拌电机（14）以及设置在搅拌电机（14）上的固定块（15），所述固定块（15）设置有液压驱动杆（16），所述液压驱动杆（16）与底座（1）上的支架（17）连接；所述模具安装座（3）包括下模板（301）以及与底座（1）连接的上模板（302）和支撑架（303），所述支撑架（303）上设置有导向柱（304）和液压驱动杆（16），所述液压驱动杆（16）与下模板（301）连接，所述导向柱（304）通过下模板（301）与上模板（302）连接。

2.根据权利要求1所述的一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，其特征在于：所述铜元素、银元素、锌元素和铁元素采用纯度为99.99％的球状体或条状体或块状体或粉状中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，其特征在于：所述素复合材料中的铜元素的比例设置在51％-90％，所述银元素、锌元素和铁元素总比例设置在10％-49％。

4.根据权利要求1所述的一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，其特征在于：所述储料仓（6）底部设置有下料阀（601）。

5.根据权利要求1所述的一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，其特征在于：所述螺旋搅拌片（10）的厚度设置在2cm至3cm。

6.根据权利要求1所述的一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，其特征在于：所述支架（17）上安装有导向杆（18），所述导向杆（18）与固定板（15）上设置的导向套（19）连接。

7.根据权利要求1所述的一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，其特征在于：所述炉体（4）设置为电阻炉或电热辐射炉。

8.根据权利要求1所述的一种铜元素与多种金属元素的复合材料装置，其特征在于：所述模具（20）包括连接上模板（302）的上模（201）和连接下模板（301）的下模（202），所述上模（201）上设置有连接进料筒（8）的浇注口（21），所述浇注口（21）与上模（201）和下模（202）之间设置的型腔（203）连接，所述型腔（203）中均刻有元素名称、型号、重量或规格中的一种或多种。