CN201021458Y - 一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备设备 - Google Patents

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CN201021458Y CNU2007200112820U CN200720011282U CN201021458Y CN 201021458 Y CN201021458 Y CN 201021458Y CN U2007200112820 U CNU2007200112820 U CN U2007200112820U CN 200720011282 U CN200720011282 U CN 200720011282U CN 201021458 Y CN201021458 Y CN 201021458Y
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沙桂英
国旭明
赵玉华
王洪顺
刘春忠
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Abstract

一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备设备，包括：真空炉体和处于真空炉体内的沉积基板升降机构、沉积基板、低温惰性气体强制冷却装置、惰性气体喷射加压装置、保护气体进气阀、坩埚喷枪组、感应加热装置、水平往复运动导板及处于真空炉体上的抽真空装置、排气阀、进气阀。沉积基板处于水平往复运动导板上。沉积基板升降机构与水平往复运动导板连接。坩埚喷枪组位于沉积基板上方，与惰性气体喷射加压装置和感应加热装置连接。低温惰性气体强制冷却装置位于沉积基板的上方。沉积基板位于水平往复运动导板上。本实用新型可以将多种金属及合金，通过熔炼，喷射制备成大块层状复合材料，通过强制冷却，可以获得大块沉积多层堆积的非晶、纳米晶金属材料。

Description

一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备设备
技术领域：本实用新型涉及复合材料的制备设备，尤其是一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备设备，制备的复合材料可以广泛应用于电子、航空航天、化工、机械等领域。
背景技术：喷射沉积技术最早是由英国的Singer教授于七十年代提出的，原理是：将熔融金属或合金在惰性气氛中雾化形成颗粒喷射流，直接喷射在水冷的基体上，经过撞击、聚结、凝固而形成沉积物。喷射沉积技术是一种新型的制坯方法，广泛用于制备各种合金及其复合材料管坯、板坯、锭坯等。近年来，喷射沉积技术虽然获得了迅猛发展，但本质上都是采用Singer教授提出的原理。现有的喷射沉积技术采用旋转状包覆沉积的方式，因此多层材料为旋转状包覆沉积材料，难以控制各层金属的结构均匀性，无法得到平面结构的层状复合材料。
发明内容：针对上述现有技术的不足，本实用新型的提供一种能制备平面多层复合材料大型沉积坯的设备。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备设备，包括：真空炉体(5)和处于真空炉体(5)内的沉积基板升降机构(1)、沉积基板(3)、低温惰性气体强制冷却装置(4)、惰性气体喷射加压装置(6)、坩埚喷枪组(7)、感应加热装置(8)、水平往复运动导板(2)及处于真空炉体(5)上的抽真空装置(11)、排气阀(12)、保护气体进气阀(10)。沉积基板(3)处于水平往复运动导板(2)上。沉积基板升降机构(1)与水平往复运动导板(2)连接。坩埚喷枪组(7)位于沉积基板(3)上方，与惰性气体喷射加压装置(6)和感应加热装置(8)连接。坩埚喷枪组(7)由1只或多只石英、石墨或陶瓷坩埚组成，坩埚底部有小孔或一定宽度的缝隙。低温惰性气体强制冷却装置(4)位于沉积基板(3)的上方。
特点：本实用新型可以将多种金属及合金，通过熔炼，喷射制备成大块层状复合材料，通过强制冷却，可以获得大块沉积多层堆积的非晶、纳米晶金属材料，通过对喷射坩埚的控制，可以对复合层的排列方式进行控制；通过对往复运动导板速度的调节，可以控制复合材料各层的厚度；通过调节冷却速度，可以控制金属的晶粒度及组织结构。
附图说明：
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型的工作原理图。
具体实施方式：
如图1和图2所示：一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备设备，包括：真空炉体5和处于真空炉体5内的沉积基板升降机构1、沉积基板3、低温惰性气体强制冷却装置4、惰性气体喷射加压装置6、坩埚喷枪组7、感应加热装置8、水平往复运动导板2及处于真空炉体5上的抽真空装置11、排气阀12、保护气体进气阀10。沉积基板3处于水平往复运动导板2上。沉积基板升降机构1与水平往复运动导板2连接。坩埚喷枪组7位于沉积基板3上方，与惰性气体喷射加压装置6和感应加热装置8连接。坩埚喷枪组7由一只或多只石英、石墨或陶瓷坩埚组成，坩埚底部有小孔或一定宽度的缝隙。低温惰性气体强制冷却装置4位于沉积基板3的上方。沉积基板3可以做水平往复运动，运动速度可根据需要调节。另外，水平往复运动导板2可由沉积基板升降机构1带动作垂直方向的升降运动，升降运动速度可根据需要调节。
工作过程：在坩埚组内放入待沉积的不同种类的金属原料，对炉体进行抽真空，然后充入熔炼保护惰性气体。利用感应加热将金属原料熔化，待合金溶液均匀后，在坩埚内进行惰性气体加压使金属熔液经过坩埚底部的孔隙喷射到沉积基板上，这时基板开始做水平运动，因此金属熔液将在基板上凝固成具有层状结构的非晶或纳米晶的薄带，每层为不同种类的金属层。
当基板运动到一端后，停止惰性气体加压并停止金属熔液的喷射，基板做往复运动并回到初始位置并由升降机构降低高度，重新进行惰性气体加压金属熔液喷射，金属熔液再次被喷射到上一层已经凝固的金属复合薄带上并与之相复合。
重复上述过程就可以获得具有任意高度的、具有多层结构的层状复合金属材料9。

Claims (2)

1.一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备设备，包括真空炉体(5)，其特征在于，还包括：处于真空炉体(5)内的沉积基板升降机构(1)、沉积基板(3)、低温惰性气体强制冷却装置(4)、惰性气体喷射加压装置(6)、坩埚喷枪组(7)、感应加热装置(8)、水平往复运动导板(2)及处于真空炉体(5)上的抽真空装置(11)、排气阀(12)、保护气体进气阀(10)；沉积基板(3)处于水平往复运动导板(2)上；沉积基板升降机构(1)与水平往复运动导板(2)连接；坩埚喷枪组(7)位于沉积基板(3)上方，与惰性气体喷射加压装置(6)和感应加热装置(8)连接；低温惰性气体强制冷却装置(4)位于沉积基板(3)的上方。
2.如权利要求1所述的一种平面往复运动喷射沉积多层复合材料的制备设备，其特征在于，坩埚喷枪组(7)由1只或多只石英、石墨或陶瓷坩埚组成，坩埚底部有小孔或缝隙。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN101875032B (zh) * 2009-04-30 2013-03-13 宝山钢铁股份有限公司 带有外加磁场的沉积坯喷射成形装置
CN109778097A (zh) * 2019-02-28 2019-05-21 法尔胜泓昇集团有限公司 一种钢丝热镀锌或锌合金的感应加热熔覆装置及方法

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