CN111036126A - 一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置,属于材料提纯设备技术领域。所述的多组分材料生长合成前的摇摆混合装置包括支架、摇摆底座、真空摇摆舱、摆动装置；所述的摇摆底座通过摆动装置固定安装在支架的顶部，真空摇摆舱安装在摇摆底座上。本发明将纯度较高的两种或多种原材料在真空下封装到真空摇摆舱内，将装有原材料组分的材料舱加热到材料融化状态，反复进行摇摆，使材料舱内处于熔融状态材料的组分间能充分融入，才能达到生长合成需要的条件。

Description

一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置

技术领域

本发明属于材料提纯设备技术领域，具体地说，涉及一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置。

背景技术

制备多种组分生长合成的材料时，先通过提纯技术，去除每种组分原料中含有的其他微量成分或金属杂质，再按照相应比例混合各种组分，后将材料封装在抽真空的材料舱内保存，避免某一种或多种组分发生氧化反应。

配比获得材料各组分间混合不充分，各组分间处于简单的颗粒状混合，相互间没有真正地融入。这种状态下，无法生长合成出合格的多组分材料。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提出了一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，将纯度较高的两种或多种原材料在真空下封装到真空摇摆舱内，将装有原材料组分的材料舱加热到材料融化状态，反复进行摇摆，使材料舱内处于熔融状态材料的组分间能充分融入，才能达到生长合成需要的条件。

一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置包括支架3、摇摆底座4、真空摇摆舱5、摆动装置19；所述的摇摆底座4通过摆动装置19固定安装在支架3的顶部，真空摇摆舱5安装在摇摆底座4上。

进一步，所述的摆动装置19包括轴承31、支撑转轴32、摇摆电机7、摆动齿轮轮组8，所述的支撑转轴32通过轴承31安装在支架3上，摇摆底座4固定安装在支撑转轴32上，摇摆电机7固定安装在支架3上，摇摆电机7的动力输出轴与支撑转轴32通过摆动齿轮轮组8连接。

进一步，所述的支撑转轴32上安装有摆杆18，支架3上安装有位于摆杆18两侧的右侧感应开关9和左侧感应开关17，右侧感应开关9和左侧感应开关17分别与电控制器13连接，电控制器13安装在电控柜11内，电控制器13通过驱动器与摇摆电机7连接。

进一步，所述的支架3上安装有一个与支撑转轴32同轴心的圆弧槽33，右侧感应开关9和左侧感应开关17分别通过螺钉安装在圆弧槽33内。

进一步，所述的真空摇摆舱5包括左盖板41、保温隔热层42、填充料层43、材料舱44、罩体46、右盖板47、电热丝48、隔板49；所述的罩体46固定安装在摇摆底座4上，真空摇摆舱5的左右两端分别设置有左盖板41与右盖板47，罩体46的内壁上设置有保温隔热层42，罩体46内设置有一个呈筒状结构的隔板49，隔板49与保温隔热层42之间形成的内腔内设置有呈螺旋状结构的电热丝48，隔板49隔离电热丝48与罩体46中空部分形成一个内腔，材料舱44通过填充料层43包裹后放置在该内腔内。

进一步，所述的罩体46内安装有温度传感器6，温度传感器6与电控制器13连接，电控制器13通过继电器与电热丝48连接，电控制器13上设置有显示表12。

进一步，所述的隔板49隔离电热丝48与罩体46中空部分形成的内腔放置有2-4个通过填充料层43包裹的材料舱44。

进一步，所述的真空摇摆舱5包括合页51、下座体52、上盖53，所述的下座体52固定安装在摇摆底座4上，上盖53通过合页51与下座体52连接，下座体52和上盖53的内壁上分别设置有一层保温隔热层42，下座体52和上盖53上分别设置有一块隔板49，隔板49与保温隔热层42之间形成的空腔内安装有呈S型结构的电热丝48。

进一步，所述的下座体52、上盖53内分别安装有温度传感器6，温度传感器6与电控制器13连接，电控制器13通过继电器与电热丝48连接，电控制器13上设置有显示表12。

本发明的有益效果：

本发明将纯度较高的两种或多种原材料在真空下封装到真空摇摆舱内，将装有原材料组分的材料舱加热到材料融化状态，反复进行摇摆，使材料舱内处于熔融状态材料的组分间能充分融入，以达到生长合成需要的条件。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明摆动装置的府视图；

图3为本发明圆弧槽的结构示意图；

图4为本发明实施例1真空摇摆舱的结构示意图；

图5为本发明实施例2真空摇摆舱的结构示意图；

图6为本发明右侧感应开关、左侧感应开关与电控制器的接线图；

图7为本发明温度传感器与电控制器的接线图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1-4、6-7所示，一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置包括支架3、摇摆底座4、真空摇摆舱5、摆动装置19；所述的摇摆底座4通过摆动装置19固定安装在支架3的顶部，真空摇摆舱5安装在摇摆底座4上。

所述的摆动装置19包括轴承31、支撑转轴32、摇摆电机7、摆动齿轮轮组8，所述的支撑转轴32通过轴承31安装在支架3上，摇摆底座4固定安装在支撑转轴32上，摇摆电机7固定安装在支架3上，摇摆电机7的动力输出轴与支撑转轴32通过摆动齿轮轮组8连接。

所述的支撑转轴32上安装有摆杆18，支架3上安装有位于摆杆18两侧的右侧感应开关9和左侧感应开关17，右侧感应开关9和左侧感应开关17分别与电控制器13连接，电控制器13安装在电控柜11内，电控制器13通过驱动器与摇摆电机7连接。摇摆角度通过右侧感应开关9和左侧感应开关17控制，如顺时针旋转方向，当摆杆18触发左侧感应开关17时，电控制器13收到感应信号，控制摇摆电机7改变旋转方向旋转；真空摇摆舱5换为逆时针方向旋转，直到摆杆18触发右侧感应开关9，则再次换成顺时针方向旋转，如此反复摆动，从而实现摇摆功能，从而实现真空摇摆舱5材料的混合。

所述的支架3上安装有一个与支撑转轴32同轴心的圆弧槽33，右侧感应开关9和左侧感应开关17分别通过螺钉安装在圆弧槽33内。通过松动螺钉，即可实现右侧感应开关9和左侧感应开关17在圆弧槽33内位置的调整，从而实现摆动装置19摆动角度大小；通过调整摇摆电机7旋转速度，即可实现摆动装置19摆动角速度大小的调整。因此，可根据需要控制真空摇摆舱5内材料生长合成前的摇摆混合角度和速度，保证材料能够充分的混合。

所述的真空摇摆舱5包括左盖板41、保温隔热层42、填充料层43、材料舱44、罩体46、右盖板47、电热丝48、隔板49；所述的罩体46固定安装在摇摆底座4上，真空摇摆舱5的左右两端分别设置有左盖板41与右盖板47，罩体46的内壁上设置有保温隔热层42，罩体46内设置有一个呈筒状结构的隔板49，隔板49与保温隔热层42之间形成的内腔内设置有呈螺旋状结构的电热丝48，隔板49隔离电热丝48与罩体46中空部分形成一个内腔，该内腔内放置有2-4个通过填充料层43包裹的材料舱44，通过电热丝48加热，实现对材料舱44的加热，从而使材料舱44内盛装的原材料组分受热到材料融化状态，然后再反复进行摇摆，使材料舱内处于熔融状态材料的组分间能充分融入，然后在摆动装置19的摆动作用下，带动材料舱44内的材料组分摇摆混合，实现对是材料组分间充分熔融混合，从而达到生长合成的条件。由于一个内腔内可放置2-4个材料舱44，从而提高了对组分材料的生长合成混合效率。同时，采用填充料层43包裹材料舱44，能够使材料舱44受热更加均匀，避免材料舱44直接受热而导致材料舱44的舱壁受热过快而使贴壁的材料快速熔融影响混合效果。

所述的罩体46内安装有温度传感器6，温度传感器6与电控制器13连接，电控制器13通过继电器与电热丝48连接，电控制器13上设置有显示表12。通过采用温度传感器6采集罩体46内的温度，温度传感器6感应的到温度值实时通过显示表12显示，与此同时，当温度达到相应材料的加热温度后，温度传感器6将信号传递给电控制器13，电控制器13通过继电器使电热丝48断电，电热丝48不再对加热材料舱44进行加热，避免材料舱44内温度过高。电热丝48断电不加热后，则由保温隔热层42保持材料舱44内的温度，避免材料舱44内快速降低而达不到熔融混合的条件。

支架3的底部设置有调节装置2，调节装置2的底部安装有一块底板1。支架3左、右侧底部各设有两个调节装置2，每个调节装置2底部安装有一块底板1，调整调节装置2的高低，可以使整个摇摆混合装置处于水平状态。

本实施例的工作过程：

通过调节装置2调节支架3，使整个摇摆混合装置处于水平状态，然后再根据材料组分材料特性，通过松动螺钉，调整真空摇摆舱5的摆动角度，同时通过调整摇摆电机7旋转速度，调整真空摇摆舱5的摆动速度。真空摇摆舱5的摆动角度和速到调整完毕后，将需要混合的材料放置到材料舱44中，并通过填充料层43包裹，打开左盖板41与右盖板47，将包裹填充料层43的材料舱44放入到隔板49与罩体46中空部分形成的内腔内，然后，启动摇摆电机7，使电热丝48通电，电热丝48通电后发热，对材料舱44进行加热，而摇摆电机7通过摆动齿轮轮组8带动支撑转轴32转动，支撑转轴32带动安装在其上的摇摆底座4转动，摇摆底座4则带动安装在其上的真空摇摆舱5转动，当支撑转轴32顺时针旋转时，当摆杆18触发左侧感应开关17时，电控制器13收到感应信号，控制摇摆电机7改变旋转方向旋转；支撑转轴32换为逆时针方向旋转时，当直到摆杆18触发右侧感应开关9，右侧感应开关9将信号传递给电控制器13，电控制器13收到感应信号后，则再次控制摇摆电机7换成顺时针方向旋转，如此反复摆动，从而实现摇摆功能，从而实现材料舱44内材料在加热熔融的状态下进行混合。在材料的熔融混合过程中，温度传感器6采集罩体46内的温度，温度传感器6感应的到温度值实时通过显示表12显示，与此同时，当温度达到相应材料的加热温度后，温度传感器6将信号传递给电控制器13，电控制器13通过继电器使电热丝48断电，电热丝48不再对加热材料舱44进行加热，避免材料舱44内温度过高。电热丝48断电不加热后，则由保温隔热层42保持材料舱44内的温度，避免材料舱44内快速降低而达不到熔融混合的条件。

实施例2

如图1-3、5-7所示，一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置包括支架3、摇摆底座4、真空摇摆舱5、摆动装置19；所述的摇摆底座4通过摆动装置19固定安装在支架3的顶部，真空摇摆舱5安装在摇摆底座4上。

所述的摆动装置19包括轴承31、支撑转轴32、摇摆电机7、摆动齿轮轮组8，所述的支撑转轴32通过轴承31安装在支架3上，摇摆底座4固定安装在支撑转轴32上，摇摆电机7固定安装在支架3上，摇摆电机7的动力输出轴与支撑转轴32通过摆动齿轮轮组8连接。

所述的支撑转轴32上安装有摆杆18，支架3上安装有位于摆杆18两侧的右侧感应开关9和左侧感应开关17，右侧感应开关9和左侧感应开关17分别与电控制器13连接，电控制器13安装在电控柜11内，电控制器13通过驱动器与摇摆电机7连接。摇摆角度通过右侧感应开关9和左侧感应开关17控制，如顺时针旋转方向，当摆杆18触发左侧感应开关17时，电控制器13收到感应信号，控制摇摆电机7改变旋转方向旋转；真空摇摆舱5换为逆时针方向旋转，直到摆杆18触发右侧感应开关9，则再次换成顺时针方向旋转，如此反复摆动，从而实现摇摆功能，从而实现真空摇摆舱5材料的混合。

所述的支架3上安装有有一个与支撑转轴32同轴心的圆弧槽33，右侧感应开关9和左侧感应开关17分别通过螺钉安装在圆弧槽33内。通过松动螺钉，即可实现右侧感应开关9和左侧感应开关17在圆弧槽33内位置的调整，从而实现摆动装置19摆动角度大小；通过调整摇摆电机7旋转速度，即可实现摆动装置19摆动角速度大小的调整。因此，可根据需要控制真空摇摆舱5内材料生长合成前的摇摆混合角度和速度，保证材料能够充分的混合。

所述的真空摇摆舱5包括合页51、下座体52、上盖53，所述的下座体52固定安装在摇摆底座4上，上盖53通过合页51与下座体52连接，下座体52和上盖53的内壁上分别设置有一层保温隔热层42，下座体52和上盖53上分别设置有一块隔板49，隔板49与保温隔热层42之间形成的空腔内安装有呈S型结构的电热丝48。下座体52与上盖53可通过合页51进行闭合，保证下座体52与上盖53内形成一个加热空腔，通过下座体52、上盖53内设置的电热丝48对材料舱44进行加热，使材料舱44内盛装的原材料组分受热到材料融化状态，然后再反复进行摇摆，使材料舱内处于熔融状态材料的组分间能充分融入，然后在摆动装置19的摆动作用下，带动材料舱44内的材料组分摇摆混合，实现对是材料组分间充分熔融混合，从而达到生长合成的条件。下座体52与上盖53上的隔板49形成的空腔内可放置2-4个材料舱44，从而提高了对组分材料的生长合成混合效率。同时，采用填充料层43包裹材料舱44，能够使材料舱44受热更加均匀，避免材料舱44直接受热而导致材料舱44的舱壁受热过快而使贴壁的材料快速熔融影响混合效果。

所述的下座体52、上盖53内分别安装有温度传感器6，温度传感器6与电控制器13连接，电控制器13通过继电器与电热丝48连接，电控制器13上设置有显示表12。通过采用温度传感器6采集下座体52、上盖53内的温度，温度传感器6感应的到温度值实时通过显示表12显示，与此同时，当温度达到相应材料的加热温度后，温度传感器6将信号传递给电控制器13，电控制器13通过继电器使电热丝48断电，电热丝48不再对加热材料舱44进行加热，避免材料舱44内温度过高。电热丝48断电不加热后，则由保温隔热层42保持材料舱44内的温度，避免材料舱44内快速降低而达不到熔融混合的条件。

支架3的底部设置有调节装置2，调节装置2的底部安装有一块底板1。支架3左、右侧底部各设有两个调节装置2，每个调节装置2底部安装有一块底板1，调整调节装置2的高低，可以使整个摇摆混合装置处于水平状态。

本实施例的工作过程：

通过调节装置2调节支架3，使整个摇摆混合装置处于水平状态，然后再根据材料组分材料特性，通过松动螺钉，调整真空摇摆舱5的摆动角度，同时通过调整摇摆电机7旋转速度，调整真空摇摆舱5的摆动速度。真空摇摆舱5的摆动角度和速到调整完毕后，将需要混合的材料放置到材料舱44中，并通过填充料层43包裹，打开上盖53，将包裹填充料层43的材料舱44放入到下座体52中，然后关闭上盖53，启动摇摆电机7，使电热丝48通电，电热丝48通电后发热，对材料舱44进行加热，而摇摆电机7通过摆动齿轮轮组8带动支撑转轴32转动，支撑转轴32带动安装在其上的摇摆底座4转动，摇摆底座4则带动安装在其上的真空摇摆舱5转动，当支撑转轴32顺时针旋转时，当摆杆18触发左侧感应开关17时，电控制器13收到感应信号，控制摇摆电机7改变旋转方向旋转；支撑转轴32换为逆时针方向旋转时，当直到摆杆18触发右侧感应开关9，右侧感应开关9将信号传递给电控制器13，电控制器13收到感应信号后，则再次控制摇摆电机7换成顺时针方向旋转，如此反复摆动，从而实现摇摆功能，从而实现材料舱44内材料在加热熔融的状态下进行混合。在材料的熔融混合过程中，温度传感器6采集罩体46内的温度，温度传感器6感应的到温度值实时通过显示表12显示，与此同时，当温度达到相应材料的加热温度后，温度传感器6将信号传递给电控制器13，电控制器13通过继电器使电热丝48断电，电热丝48不再对加热材料舱44进行加热，避免材料舱44内温度过高。电热丝48断电不加热后，则由保温隔热层42保持材料舱44内的温度，避免材料舱44内快速降低而达不到熔融混合的条件。

本发明将纯度较高的两种或多种原材料在真空下封装到真空摇摆舱内，将装有原材料组分的材料舱加热到材料融化状态，反复进行摇摆，使材料舱内处于熔融状态材料的组分间能充分融入，以达到生长合成需要的条件。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (9)

1.一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的多组分材料生长合成前的摇摆混合装置包括支架（3）、摇摆底座（4）、真空摇摆舱（5）、摆动装置（19）；所述的摇摆底座（4）通过摆动装置（19）固定安装在支架（3）的顶部，真空摇摆舱（5）安装在摇摆底座（4）上。

2.根据权利要求1所述的一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的摆动装置（19）包括轴承（31）、支撑转轴（32）、摇摆电机（7）、摆动齿轮轮组（8），所述的支撑转轴（32）通过轴承（31）安装在支架（3）上，摇摆底座（4）固定安装在支撑转轴（32）上，摇摆电机（7）固定安装在支架（3）上，摇摆电机（7）的动力输出轴与支撑转轴（32）通过摆动齿轮轮组（8）连接。

3.根据权利要求2所述的一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的支撑转轴（32）上安装有摆杆（18），支架（3）上安装有位于摆杆（18）两侧的右侧感应开关（9）和左侧感应开关（17），右侧感应开关（9）和左侧感应开关（17）分别与电控制器（13）连接，电控制器（13）安装在电控柜（11）内，电控制器（13）通过驱动器与摇摆电机（7）连接。

4.根据权利要求3所述的一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的支架（3）上安装有一个与支撑转轴（32）同轴心的圆弧槽（33），右侧感应开关（9）和左侧感应开关（17）分别通过螺钉安装在圆弧槽（33）内。

5.根据权利要求1-4任意一条所述的一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的真空摇摆舱（5）包括左盖板（41）、保温隔热层（42）、填充料层（43）、材料舱（44）、罩体（46）、右盖板（47）、电热丝（48）、隔板（49）；所述的罩体（46）固定安装在摇摆底座（4）上，真空摇摆舱（5）的左右两端分别设置有左盖板（41）与右盖板（47），罩体（46）的内壁上设置有保温隔热层（42），罩体（46）内设置有一个呈筒状结构的隔板（49），隔板（49）与保温隔热层（42）之间形成的内腔内设置有呈螺旋状结构的电热丝（48），隔板（49）隔离电热丝（48）与罩体（46）中空部分形成一个内腔，材料舱（44）通过填充料层（43）包裹后放置在该内腔内。

6.根据权利要求5所述的一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的罩体（46）内安装有温度传感器（6），温度传感器（6）与电控制器（13）连接，电控制器（13）通过继电器与电热丝（48）连接，电控制器（13）上设置有显示表（12）。

7.根据权利要求5所述的一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的隔板（49）隔离电热丝（48）与罩体（46）中空部分形成的内腔放置有2-4个通过填充料层（43）包裹的材料舱（44）。

8.根据权利要求1-4任意一条所述的一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的真空摇摆舱（5）包括合页（51）、下座体（52）、上盖（53），所述的下座体（52）固定安装在摇摆底座4上，上盖（53）通过合页（51）与下座体（52）连接，下座体（52）和上盖（53）的内壁上分别设置有一层保温隔热层（42），下座体（52）和上盖（53）上分别设置有一块隔板（49），隔板（49）与保温隔热层（42）之间形成的空腔内安装有呈S型结构的电热丝（48）。

9.根据权利要求8所述的一种多组分材料生长合成前的摇摆混合装置，其特征在于：所述的下座体（52）、上盖（53）内分别安装有温度传感器（6），温度传感器（6）与电控制器（13）连接，电控制器（13）通过继电器与电热丝（48）连接，电控制器（13）上设置有显示表（12）。

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