金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置专利检索-复合材料复合材料专利检索查询-专利查询网

金属基 复合材料增强用颗粒表面改性处理装置

阅读：221发布：2023-01-21

专利汇可以提供金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型属于颗粒粉体加工处理领域，特别涉及金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置。该装置为与旋转辊(3)同一中心轴线的筒体(1)，旋转辊(3)贯穿并支承筒体(1)；筒体(1)固定，旋转辊(3)中空部分的外壁安装有螺旋旋转条(8)，中空内嵌套安装加热棒(5)，旋转条(8)经旋转辊导轮(10)带动旋转；粉体自送料口(2)进入后，在筒体(1)内壁与旋转辊中空部分外壁(11)之间的环隙内被旋转条(8)驱动，进而均匀受热。本实用新型提供的装置，能够避免普通反应炉中粉体上下部分反应程度不一的问题，处理后的粉末颗粒分散，形貌完整，具有加热效率高、能耗低的优点。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置，其特征在于，所述装置为旋转辊(3)与筒体(1)同一中心轴线，旋转辊(3)贯穿并支承筒体(1)；
所述筒体(1)内外壁面中间设置保温耐火层(4)，筒体(1)轴向中间位置处设置送料口(2)，并在其中一个端面安装热电偶(7)、通气管(6)；
旋转辊(3)伸出筒体(1)筒外的左、右两部分放置在滑道(9)上，并在滑道(9)靠内一侧设置旋转辊导轮(10)；
旋转辊(3)位于筒体(1)筒内的部分设置为中空，旋转辊中空部分外壁(11)直径为筒体(1)内壁直径的1/3-4/5，旋转辊中空部分外壁(11)上安装有螺旋旋转条(8)，中空内嵌套安装加热棒(5)；
所述旋转辊导轮(10)带动旋转辊(3)中空部分绕旋转辊(3)中心轴线转动，旋转条(8)随旋转辊(3)中空部分转动；筒体(1)固定不动。
2.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述热电偶(7)、通气管(6)随旋转辊(3)中空部分转动或随筒体(1)固定不动：当随筒体(1)固定不动时，热电偶(7)、通气管(6)安装位置以不遮挡旋转条(8)旋转为准。
3.根据权利要求2所述装置，其特征在于，所述热电偶(7)、通气管(6)在筒体(1)端面上的安装位置为筒体(1)内壁与旋转辊中空部分外壁(11)周向的中间位置。
4.根据权利要求1所述装置，其特征在于，所述旋转辊(3)通过滑道(9)能够滑出，移动或取出加热棒(5)。

说明书全文

金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于颗粒粉体加工处理领域，特别涉及金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置。

背景技术

[0002] 颗粒增强金属基复合材料由于具有高比强、高比刚、高耐磨、低热膨胀及优良的减震性能尺寸稳定性等优异的综合性能，是航空航天、汽车制造等领域关键零部件轻量化、高性能化的理想材料，具有巨大的应用潜力和广阔的市场前景。

[0003] 目前，颗粒增强金属基复合材料的制备方法主要有粉末冶金法，喷射沉积法，搅拌复合铸造法等多种方法。在上述几种方法中，搅拌铸造法相比粉末冶金法和喷射沉积法而言，制备工艺设备简单，制备成本低廉，便于工业化生产，而且可以制造出形状复杂的零件，是目前最受重视、关注最多的复合材料制备方法。但是，由于颗粒增强相与铝熔体的不润湿，因此，该方法必须解决增强体颗粒与金属熔体的润湿性问题。

[0004] 为了解决颗粒增强相与金属熔体的润湿性问题，常用的方法主要有颗粒表面涂覆法、高温氧化表面改性法等方法，颗粒表面涂覆法通过采用在增强颗粒表面涂覆物质，改变其表面状态，得到与金属熔体相容的表面，但是这种方法工艺流程长，污染较大，成本较高。而高温氧化表面改性法则是通过对颗粒增强相表面进行高温处理，使颗粒增强相表面发生氧化反应，形成与金属熔体相容的薄层界面，改变了其与金属熔体的润湿性，容易得到良好的界面。该方法操作简单，成本低廉，因此获得了广泛的应用，但是在高温处理过程中，粉体由于处于聚集状态，往往造成颗粒表面处理不均匀，许多颗粒尚未得到充分的表面处理，导致颗粒与金属合金熔体在润湿过程中许多颗粒难以得到充分润湿，制备的金属基复合材料中颗粒粉体出现聚集或出现气孔等孔洞，严重影响了颗粒增强金属基复合材料的质量。
实用新型内容

[0005] 本实用新型的目的是，针对现有技术的不足，提供金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置，所述装置为旋转辊3与筒体1同一中心轴线，旋转辊3贯穿并支承筒体1；

[0006] 所述筒体1内外壁面中间设置保温耐火层4，筒体1轴向中间位置处设置送料口2，并在其中一个端面安装热电偶7、通气管6；

[0007] 旋转辊3伸出筒体1筒外的左、右两部分放置在滑道9上，并在滑道9靠内一侧设置旋转辊导轮10；

[0008] 旋转辊3位于筒体1筒内的部分设置为中空，旋转辊中空部分外壁11直径为筒体1内壁直径的1/3-4/5，旋转辊中空部分外壁11上安装有螺旋旋转条8，中空内嵌套安装加热棒5；

[0009] 所述旋转辊导轮10带动旋转辊3中空部分绕旋转辊3中心轴线转动，旋转条8随旋转辊3中空部分转动；筒体1固定不动。

[0010] 所述热电偶7、通气管6随旋转辊3中空部分转动或随筒体1固定不动：当随筒体1固定不动时，热电偶7、通气管6安装位置以不遮挡旋转条8旋转为准。

[0011] 所述热电偶7、通气管6在筒体1端面上的安装位置为筒体1内壁与旋转辊中空部分外壁11周向的中间位置。

[0012] 所述旋转辊3通过滑道9能够滑出，移动或取出加热棒5。

[0013] 所述装置适用于粉体的氧化、还原表面改性处理。

[0014] 本实用新型的有益效果为：

[0015] (1)本实用新型通过旋转的螺旋旋转条，实现对粉体的均匀分散；加热棒的结构能够使得分散的粉体均匀受热，即该装置能够实现粉体的均匀受热，避免了普通反应炉体内温度分布不均匀，粉体上下部分反应程度不一的问题；同时由于粉末处于滚动状态不发生结块现象，处理后的粉末颗粒分散，形貌完整。

[0016] (2)本实用新型通过旋转辊中空部分内嵌套安装加热棒，保证粉体热量辐射均匀，使得更多的热量被粉体吸收，减少了炉膛向空间的热量扩散，降低了热量损失，提高了加热效率，降低了反应能耗；

[0017] (3)本实用新型通过设置通气管，使得粉体处于高浓度的气体氛围中，在粉体不断翻滚的基础上，粉体与气体接触均匀，反应速度得到有效提高。附图说明

[0018] 图1本实用新型提供的金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置示意图；其中1-a为颗粒表面改性处理装置结构简图，1-b为装置内部结构简图；

[0019] 标号说明：1-筒体，2-送料口，3-旋转辊，4-保温耐火层，5-加热棒，6-通气管，7-热电偶，8-旋转条，9-滑道；10-旋转辊导轮；11-旋转辊中空部分外壁。

具体实施方式

[0020] 本实用新型提供了金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。

[0021] 如附图1所示的金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置，其中1-a为颗粒表面改性处理装置结构简图，1-b为装置内部结构简图；所述装置包括筒体1，送料口2，旋转辊3，保温耐火层4，加热棒5，通气管6，热电偶7，旋转条8，滑道9，旋转辊导轮10，旋转辊中空部分外壁11。

[0022] 如图1-a所示，旋转辊3与筒体1同一中心轴线，旋转辊3贯穿并支承筒体1。

[0023] 旋转辊3伸出筒体1筒外的左、右两部分放置在滑道9上，并在滑道9靠内一侧设置旋转辊导轮10。

[0024] 如图1-b所示，旋转辊3位于筒体1筒内的部分设置为中空，旋转辊中空部分外壁11直径为筒体1内壁直径的1/3-4/5，旋转辊中空部分外壁11上安装有螺旋旋转条8，旋转辊3下方设置的旋转辊导轮10单独带动旋转辊3中空部分绕中心轴线转动，即带动旋转条8绕中心轴线转动，旋转条8的螺旋线的形状能够驱动粉体在炉膛内均匀分布，同时也促进粉体温度的均匀性。

[0025] 如图1-b所示，旋转辊3的中空内嵌套安装加热棒5，用于加热粉体直至预设的加热温度；该设计的目的是对旋转辊3位于筒体1内的部分进行均匀加热烘烤，防止加热局部温度太高，进而粉体结块；旋转辊3能够通过滑道9滑出，移动或取出加热棒5，以便进行维护或更换。

[0026] 如图1-a所示，筒体1固定不动，筒体1的筒壁内部填充保温耐火材料，形成保温耐火层4，起到保温隔热的作用。筒体1轴向中间位置处设置送料口2，通过送料口2进行加料和取料，粉体自送料口2进入后，在筒体1内壁与旋转辊中空部分外壁11之间的环隙，在旋转条8的驱动作用下均匀分布，并不断翻滚，同时保证粉体的均匀受热、和气体均匀接触进而均匀氧化。

[0027] 在筒体1左右两端面的其中一个端面安装热电偶7、通气管6，热电偶7用于实时监测、控制筒体1内温度；通气管6用于在高温旋转的情况下向筒体1内输送氧气或空气。

[0028] 热电偶7、通气管6可以随旋转辊3中空部分转动或随筒体1固定不动：当随筒体1固定不动时，热电偶7、通气管6安装位置以不遮挡旋转条8旋转为准。热电偶7、通气管6在筒体1端面上的安装位置优先为筒体1内壁与旋转辊中空部分外壁11周向的中间位置。

[0029] 上述装置适用于粉体的氧化、还原表面处理。

[0030] 利用上述装置，通过以下步骤完成SiC颗粒粉体的表面改性：

[0031] (1)通过送料口2加入适量的SiC粉体，然后关闭送料口2；

[0032] (2)在控制器上设置旋转条8转速为200转/分钟，加热棒5加热温度600℃，保温时间3h；启动旋转辊导轮10驱动旋转条8转动，开启加热棒5加热粉体，待加热温度达到600℃后，通过通气管6中通入氧气，通气方式为间隙式通气，每隔10分钟通气一次，持续通气时间2分钟，通气量1立方米/分钟；

[0033] (3)保温3小时后，关闭旋转辊导轮10，停止加热、通气，待粉体冷却后，打开送料口2，收集、转移处理后的颗粒增强体粉体，即完成碳化硅颗粒粉体表面改性。

标题	发布/更新时间	阅读量
航空复合材料增强用碳纤维织带及其生产方法	2020-08-12	4
浆粕橡胶复合材料	2021-07-04	0
复合材料及其制造方法	2021-07-17	4
一种复合材料成型模具	2021-03-27	4
复合材料	2020-07-14	1
含Al2Ca的镁基复合材料	2021-08-16	3
用于复合材料的乳液	2021-08-23	3
一种纤维增强复合材料缠压成型装置	2020-05-27	5
复合材料工字梁的制造模具	2022-01-15	3
一种复合材料板结构	2020-05-13	1

金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置

金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置

技术领域

背景技术

具体实施方式

该功能需要专业版企业版VIP权限，您可以：