CN115255403A - 一种混合改性材料即时制备装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种混合改性材料即时制备装置，包括高温陶瓷微量谐振腔，所述高温陶瓷微量谐振腔的顶端设置有支座，所述支座的顶端设置有第二连接管，所述第二连接管通过螺纹连接有超声波喷嘴，所述高温陶瓷微量谐振腔的内壁设置有空腔，所述空腔内部设置有电磁高频感应加热片，所述高温陶瓷微量谐振腔的一侧设置有第二进料管，所述高温陶瓷微量谐振腔的另一侧设置有第三进料管，所述第二进料管和第三进料管呈对向，所述高温陶瓷微量谐振腔的底端连接有连接管体，所述连接管体的底端连接有弧面管体，本发明公开的混合改性材料即时制备装置具有方便收集改性后的新材料或者直接应用，也满足了即时制备的需求的效果。
Description
技术领域
本发明涉及改性材料混合技术领域，尤其涉及一种混合改性材料即时制备装置。
背景技术
化学变化在生产和生活中普遍存在。如铁的生锈、节日的焰火、酸碱中和等等。宏观上可以看到各种化学变化都产生了新物质，这是化学变化的特征。从微观上可以理解化学变化的实质：化学反应前后原子的种类、个数没有变化，仅仅是原子与原子之间的结合方式发生了改变。化学变化常伴有光、热、气体、沉淀产生或颜色气味改变等表现现象发生，可以参照这些现象来判断有无化学反应发生。
在充满生机的信息时代，信息、生物技术、能源、环境、先进制造技术和国防的高速发展必然对材料提出新的需求，元件的小型化、智能化、高集成、高密度存储和超快传输等对材料的尺寸要求越来越小；航空航天、新型军事装备及先进制造技术等对材料性能要求越来越高。新材料的创新，以及在此基础上诱发的新技术。新产品的创新是未来10年对社会发展、经济振兴、国力增强最有影响力的战略研究领域，特种材料将是起重要作用的关键材料之一。
而材料改性是通过物理和化学手段改变材料物质形态或性质的方法，一般的化学实验常牵涉到需要多种材料混合得到改性材料的混合物，对于金属材料改性都是在大型熔炼炉实现，存在能耗高、物料浪费大，存在死角导致均匀性不够等问题。
发明内容
本发明公开一种混合改性材料即时制备装置，旨在解决能耗高、物料浪费大，存在死角导致均匀性不够的技术问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种混合改性材料即时制备装置，包括高温陶瓷微量谐振腔，所述高温陶瓷微量谐振腔的顶端设置有支座，所述支座的顶端设置有第二连接管，所述第二连接管通过螺纹连接有超声波喷嘴，所述高温陶瓷微量谐振腔的内壁设置有空腔，所述空腔内部设置有电磁高频感应加热片，所述高温陶瓷微量谐振腔的一侧设置有第二进料管，所述高温陶瓷微量谐振腔的另一侧设置有第三进料管，所述第二进料管和第三进料管呈对向，所述高温陶瓷微量谐振腔的底端连接有连接管体，所述连接管体的底端连接有弧面管体，所述弧面管体的底端连接有支撑外壳，所述支撑外壳的底端连接有变幅腔，所述变幅腔的内壁设置有超声波换能器，所述支撑外壳的内壁设置有超声波变幅杆，所述超声波换能器与超声波变幅杆相连，所述变幅腔的底端设置有超声波频率跟踪电源，所述超声波频率跟踪电源与超声波换能器相连。
通过设置有高温陶瓷微量谐振腔、超声波变幅杆和超声波换能器，其中超声波频率跟踪电源、超声波换能器、超声波变幅杆、高温陶瓷微量谐振腔和超声波喷嘴依次连接，超声波频率跟踪电源将220V/50HZ的市电转换成特定的高频电能，该能量被输送到超声波换能器中，并被转换成高频机械震动，再经超声波变幅杆的聚能和振幅位移放大后传递给高温陶瓷微量谐振腔和超声波喷嘴，通过对金属丝熔融并与改性材料注入到陶瓷高温微量谐振腔内，经超声波高速振荡、剪切，将改性材料充分均匀分布作用于金属熔体，达到改变相应金属性能和晶体细化过程，在电磁高频感应加热片下保持高温陶瓷微量谐振腔内金属熔体的温度，通过超声波喷嘴挤出，其中，超声波换能器产生的机械波通过超声波变幅杆放大振幅，共振于高温陶瓷微量谐振腔、超声波喷嘴，形成金属熔体无死区的经过超声波处理，使超声波喷嘴不会凝结堵塞，方便收集改性后的新材料或者直接应用，金属熔体经过超声波喷嘴挤出应用于金属3D打印，在堆积打印时，超声波通过超声波喷嘴还可以消除结晶时产生的应力和消泡，使结晶体有序排列，提高产品打印质量，另外，整个制备装置体积较小，可实现实验中的微量制备，适合实验室等不需要大批量物料的情况使用，也满足了即时制备的需求。
在一个优选的方案中，所述第二进料管的一侧连接有连接件，所述第二进料管通过连接件连接有进料管，所述进料管的一端设置有密封盖，所述第三进料管的一侧连接有第二连接件，所述第三进料管通过第二连接件连接有第四进料管，所述第四进料管的一端设置有第二密封盖，所述高温陶瓷微量谐振腔的一侧内壁设置有可视窗口，所述高温陶瓷微量谐振腔的同侧外壁设置有刻度线，所述刻度线位于可视窗口的一侧。
通过设置有可视窗口和刻度线，通过可视窗口可直接观测到高温陶瓷微量谐振腔内的材料进入程度，同时通过刻度线也可精准把控材料的加入量，使用更为方便。
在一个优选的方案中，所述连接管体的顶端设置有连接管，所述连接管的外壁设置有螺纹，所述连接管通过螺纹与高温陶瓷微量谐振腔相连，所述高温陶瓷微量谐振腔的底端设置有密封垫，所述密封垫位于高温陶瓷微量谐振腔与连接管体的连接处，所述连接管体的顶端内壁设置有隔板，所述隔板为金属材质，所述弧面管体的外壁设置有凸点。
通过设置有凸点，装置的整体体积较小，便于直接拿取使用，通过设置有凸点和弧面管体，弧面管体的表面呈内凹的弧面，当手握在内凹的弧面上时，基于凸点的设置，增强摩擦力，避免装置滑落导致材料泄露。
在一个优选的方案中，所述高温陶瓷微量谐振腔的一侧内壁设置有进料孔，所述第二进料管与进料孔相连，所述高温陶瓷微量谐振腔的另一侧内壁设置有排废孔，所述排废孔与第三进料管相连，所述进料孔的内壁卡接有滤网，所述排废孔的内壁卡接有第三滤网，所述高温陶瓷微量谐振腔的底端内壁设置有第二滤网，所述高温陶瓷微量谐振腔内设置有多个振动传导块，多个所述振动传导块包括弧面连接柱，所述弧面连接柱的顶端连接有上支板，所述上支板的外周设置有多个振动片，所述弧面连接柱的底端连接有下支板，所述下支板的外周设置有多个第二振动片，多个所述振动传导块为金属材质，且质量一致。
通过设置有振动传导块，当物料进入到高温陶瓷微量谐振腔内部后，振动传导块在浮力的作用下上浮，此时当超声波传递到高温陶瓷微量谐振腔内部后，金属材质的振动传导块接收到超声波，并在超声波的作用下产生振动，通过设置的多个振动片和第二振动片，将超声波的振幅扩大并转化为机械动能，对高温陶瓷微量谐振腔内部的物料进行进一步混合，增强混合效果，同时弧面连接柱通过设置的弧面，也增大了弧面连接柱表面的接触面积，使其能传导更多的振动力，第二滤网也避免了拆卸时振动传导块的掉落。
由上可知，一种混合改性材料即时制备装置，包括高温陶瓷微量谐振腔，所述高温陶瓷微量谐振腔的顶端设置有支座，所述支座的顶端设置有第二连接管，所述第二连接管通过螺纹连接有超声波喷嘴，所述高温陶瓷微量谐振腔的内壁设置有空腔，所述空腔内部设置有电磁高频感应加热片，所述高温陶瓷微量谐振腔的一侧设置有第二进料管，所述高温陶瓷微量谐振腔的另一侧设置有第三进料管，所述第二进料管和第三进料管呈对向，所述高温陶瓷微量谐振腔的底端连接有连接管体，所述连接管体的底端连接有弧面管体，所述弧面管体的底端连接有支撑外壳，所述支撑外壳的底端连接有变幅腔，所述变幅腔的内壁设置有超声波换能器，所述支撑外壳的内壁设置有超声波变幅杆，所述超声波换能器与超声波变幅杆相连，所述变幅腔的底端设置有超声波频率跟踪电源，所述超声波频率跟踪电源与超声波换能器相连。本发明提供的混合改性材料即时制备装置具有方便收集改性后的新材料或者直接应用，也满足了即时制备的需求的技术效果。
附图说明
图1为本发明提出的一种混合改性材料即时制备装置的整体结构示意图。
图2为本发明提出的一种混合改性材料即时制备装置的拆分结构示意图。
图3为本发明提出的一种混合改性材料即时制备装置的高温陶瓷微量谐振腔截面图。
图4为本发明提出的一种混合改性材料即时制备装置的振动传导块结构示意图。
图5为本发明提出的一种混合改性材料即时制备装置的超声波喷嘴拆分结构示意图。
图6为本发明提出的一种混合改性材料即时制备装置的高温陶瓷谐振腔的截面图。
图中：4、超声波喷嘴；5、密封盖；6、进料管；7、连接件；8、第二进料管；9、高温陶瓷微量谐振腔；10、可视窗口；11、刻度线；12、密封垫；13、连接管体；14、弧面管体；15、凸点；16、支撑外壳；17、变幅腔；18、第三进料管；19、第二连接件；20、第四进料管；21、第二密封盖；22、隔板；23、连接管；24、超声波变幅杆；25、超声波换能器；26、滤网；27、进料孔；28、振动传导块；29、第二滤网；30、第三滤网；31、排废孔；32、上支板；33、振动片；34、弧面连接柱；35、第二振动片；36、下支板；39、第二连接管；41、支座；42、超声波频率跟踪电源；43、电磁高频感应加热片。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
本发明公开的一种混合改性材料即时制备装置主要应用于改性物料混合的场景。
参照图1、图2、图5和图6，一种混合改性材料即时制备装置，包括高温陶瓷微量谐振腔9，高温陶瓷微量谐振腔9的顶端设置有支座41，支座41的顶端设置有第二连接管39，第二连接管39通过螺纹连接有超声波喷嘴4，高温陶瓷微量谐振腔9的内壁设置有空腔，空腔内部设置有电磁高频感应加热片43，高温陶瓷微量谐振腔9的一侧设置有第二进料管8，高温陶瓷微量谐振腔9的另一侧设置有第三进料管18，第二进料管8和第三进料管18呈对向，高温陶瓷微量谐振腔9的底端连接有连接管体13，连接管体13的底端连接有弧面管体14，弧面管体14的底端连接有支撑外壳16，支撑外壳16的底端连接有变幅腔17，变幅腔17的内壁设置有超声波换能器25，支撑外壳16的内壁设置有超声波变幅杆24，超声波换能器25与超声波变幅杆24相连，变幅腔17的底端设置有超声波频率跟踪电源42，超声波频率跟踪电源42与超声波换能器25相连。
参照图1和图3，在一个优选的实施方式中，第二进料管8的一侧连接有连接件7，第二进料管8通过连接件7连接有进料管6，进料管6的一端设置有密封盖5，第三进料管18的一侧连接有第二连接件19，第三进料管18通过第二连接件19连接有第四进料管20，第四进料管20的一端设置有第二密封盖21，高温陶瓷微量谐振腔9的一侧内壁设置有可视窗口10，高温陶瓷微量谐振腔9的同侧外壁设置有刻度线11，刻度线11位于可视窗口10的一侧。
参照图2，在一个优选的实施方式中，连接管体13的顶端设置有连接管23，连接管23的外壁设置有螺纹，连接管23通过螺纹与高温陶瓷微量谐振腔9相连，高温陶瓷微量谐振腔9的底端设置有密封垫12，密封垫12位于高温陶瓷微量谐振腔9与连接管体13的连接处，连接管体23的顶端内壁设置有隔板22，隔板22为金属材质，弧面管体14的外壁设置有凸点15。
参照图3和图4，在一个优选的实施方式中，高温陶瓷微量谐振腔9的一侧内壁设置有进料孔27，第二进料管8与进料孔27相连，高温陶瓷微量谐振腔9的另一侧内壁设置有排废孔31，排废孔31与第三进料管18相连，进料孔27的内壁卡接有滤网26，排废孔31的内壁卡接有第三滤网30，高温陶瓷微量谐振腔9的底端内壁设置有第二滤网29，高温陶瓷微量谐振腔9内设置有多个振动传导块28，进料孔27的内壁卡接有滤网26，排废孔31的内壁卡接有第三滤网30，高温陶瓷微量谐振腔9的底端内壁设置有第二滤网29，高温陶瓷微量谐振腔9内设置有多个振动传导块28。
工作原理：使用时，超声波频率跟踪电源42将220V/50HZ的市电转换成特定的高频电能，该能量被输送到超声波换能器25中，并被转换成高频机械震动，再经超声波变幅杆24的聚能和振幅位移放大后传递给高温陶瓷微量谐振腔9和超声波喷嘴4，通过对金属丝熔融并与改性材料注入到陶瓷高温微量谐振腔9内，经超声波高速振荡、剪切，将改性材料充分均匀分布作用于金属熔体，达到改变相应金属性能和晶体细化过程，在电磁高频感应加热片43下保持高温陶瓷微量谐振腔9内金属熔体的温度，通过超声波喷嘴4挤出，其中，超声波换能器25产生的机械波通过超声波变幅杆24放大振幅，共振于高温陶瓷微量谐振腔9、超声波喷嘴4，形成金属熔体无死区的经过超声波处理，使超声波喷嘴4不会凝结堵塞，方便收集改性后的新材料或者直接应用，金属熔体经过超声波喷嘴4挤出应用于金属3D打印，在堆积打印时，超声波通过超声波喷嘴4还可以消除结晶时产生的应力和消泡，使结晶体有序排列，提高产品打印质量，另外，整个制备装置体积较小，可实现实验中的微量制备，适合实验室等不需要大批量物料的情况使用，也满足了即时制备的需求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种混合改性材料即时制备装置，包括高温陶瓷微量谐振腔(9)，其特征在于，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的顶端设置有支座(41)，所述支座(41)的顶端设置有第二连接管(39)，所述第二连接管(39)通过螺纹连接有超声波喷嘴(4)，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的内壁设置有空腔，所述空腔内部设置有电磁高频感应加热片(43)，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的一侧设置有第二进料管(8)，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的另一侧设置有第三进料管(18)，所述第二进料管(8)和第三进料管(18)呈对向，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的底端连接有连接管体(13)，所述连接管体(13)的底端连接有弧面管体(14)，所述弧面管体(14)的底端连接有支撑外壳(16)，所述支撑外壳(16)的底端连接有变幅腔(17)，所述变幅腔(17)的内壁设置有超声波换能器(25)，所述支撑外壳(16)的内壁设置有超声波变幅杆(24)，所述超声波换能器(25)与超声波变幅杆(24)相连，所述变幅腔(17)的底端设置有超声波频率跟踪电源(42)，所述超声波频率跟踪电源(42)与超声波换能器(25)相连。
2.根据权利要求1所述的一种混合改性材料即时制备装置，其特征在于，所述第二进料管(8)的一侧连接有连接件(7)，所述第二进料管(8)通过连接件(7)连接有进料管(6)，所述进料管(6)的一端设置有密封盖(5)，所述第三进料管(18)的一侧连接有第二连接件(19)，所述第三进料管(18)通过第二连接件(19)连接有第四进料管(20)，所述第四进料管(20)的一端设置有第二密封盖(21)。
3.根据权利要求1所述的一种混合改性材料即时制备装置，其特征在于，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的一侧内壁设置有可视窗口(10)，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的同侧外壁设置有刻度线(11)，所述刻度线(11)位于可视窗口(10)的一侧。
4.根据权利要求1所述的一种混合改性材料即时制备装置，其特征在于，所述连接管体(13)的顶端设置有连接管(23)，所述连接管(23)的外壁设置有螺纹，所述连接管(23)通过螺纹与高温陶瓷微量谐振腔(9)相连，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的底端设置有密封垫(12)，所述密封垫(12)位于高温陶瓷微量谐振腔(9)与连接管体(13)的连接处。
5.根据权利要求4所述的一种混合改性材料即时制备装置，其特征在于，所述连接管体(23)的顶端内壁设置有隔板(22)，所述隔板(22)为金属材质，所述弧面管体(14)的外壁设置有凸点(15)。
6.根据权利要求2所述的一种混合改性材料即时制备装置，其特征在于，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的一侧内壁设置有进料孔(27)，所述第二进料管(8)与进料孔(27)相连，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的另一侧内壁设置有排废孔(31)，所述排废孔(31)与第三进料管(18)相连。
7.根据权利要求6所述的一种混合改性材料即时制备装置，其特征在于，所述进料孔(27)的内壁卡接有滤网(26)，所述排废孔(31)的内壁卡接有第三滤网(30)，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)的底端内壁设置有第二滤网(29)，所述高温陶瓷微量谐振腔(9)内设置有多个振动传导块(28)。
8.根据权利要求7所述的一种混合改性材料即时制备装置，其特征在于，多个所述振动传导块(28)包括弧面连接柱(34)，所述弧面连接柱(34)的顶端连接有上支板(32)，所述上支板(32)的外周设置有多个振动片(33)，所述弧面连接柱(34)的底端连接有下支板(36)，所述下支板(36)的外周设置有多个第二振动片(35)，多个所述振动传导块(28)为金属材质，且质量一致。
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