一種復(fù)合材料的攪拌裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種復(fù)合材料的攪拌裝置：該裝置由電機，真空室，攪拌裝置，送粉器，擋板，制備室，加熱器，保溫室組成。該裝置采用雙攪拌裝置，內(nèi)攪拌裝置和外攪拌裝置的共同作用，可使顆粒增強材料容易加入到合金熔體中，并分散均勻，克服了采用單一攪拌裝置導(dǎo)致的復(fù)合材料中增強材料分散不均勻的技術(shù)難題，有利于獲得高品質(zhì)的復(fù)合材料。
【專利說明】一種復(fù)合材料的攪拌裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及金屬材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種復(fù)合材料的攪拌裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]復(fù)合材料由于具有高比強、高比剛、高耐磨、低熱膨脹及優(yōu)良的減震性能尺寸穩(wěn)定性等優(yōu)異的綜合性能，是航空航天、汽車制造等領(lǐng)域關(guān)鍵零部件輕量化、高性能化的理想材料，具有巨大的應(yīng)用潛力廣闊和廣闊的市場前景。
[0003]目前，復(fù)合材料的制備方法主要有粉末冶金法和液態(tài)鑄造法。
[0004]粉末冶金法制備的鋁基復(fù)合材料綜合性能良好，可以實現(xiàn)體積質(zhì)量差大的金屬與粒子的復(fù)合，可制備高體分顆粒增強的復(fù)合材料，但是該方法工藝復(fù)雜，流程長，制備成本較聞。
[0005]液態(tài)鑄造法是通過攪拌器的旋轉(zhuǎn)運動使增強材料均勻分布在金屬熔體中，然后澆注成型。此法所用設(shè)備簡單，操作方便，成本低，但增強顆粒不易與基體材料混合均勻，且材料的吸氣較嚴(yán)重。
[0006]在液態(tài)鑄造法中，增強材料在基體中的均勻分布對復(fù)合材料的性能與質(zhì)量影響很大，直接關(guān)系著復(fù)合材料的品質(zhì)。而攪拌器的設(shè)計和結(jié)構(gòu)決定著增強體在基體材料中的分散程度，也決定了增強體在基體中的分布程度。為此，本方案提出了一種復(fù)合材料的攪拌裝置及其制備方法。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型的目的在于提供一種制備復(fù)合材料用的設(shè)備簡單，操作方便，成本低的攪拌裝置。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型所提供的技術(shù)方案為:一種復(fù)合材料的攪拌裝置，它包括有內(nèi)電機、外電機、真空室、攪拌裝置、送粉器、擋板、制備室、加熱器、保溫室，其中，制備室外側(cè)依次包覆有加熱器和保溫室，攪拌裝置固裝在真空室內(nèi)，并與真空室外的內(nèi)電機、外電機相連接；送粉器安裝在真空室內(nèi)，送粉器的出口端延伸至制備室內(nèi)腔，制備室上部設(shè)有與送粉器相配合的擋板；攪拌裝置分為內(nèi)攪拌裝置和外攪拌裝置，內(nèi)攪拌裝置與內(nèi)電機相連，外攪拌裝置與外電機相連；內(nèi)攪拌裝置由內(nèi)攪拌桿和內(nèi)攪拌頭組成，內(nèi)攪拌桿下部與內(nèi)攪拌頭相接，內(nèi)攪拌桿上部與內(nèi)電機相接；外攪拌裝置由外攪拌桿和外攪拌頭組成，外攪拌桿下部與外攪拌頭相接，外攪拌桿上部與外電機相接；所述的內(nèi)攪拌桿套裝于外攪拌桿內(nèi)，并與外攪拌桿銜接。
[0009]所述的內(nèi)攪拌頭在內(nèi)電機的帶動下通過內(nèi)攪拌桿獨立旋轉(zhuǎn)。
[0010]所述的外攪拌頭在外電機的帶動下通過外攪拌桿獨立旋轉(zhuǎn)。
[0011]所述的內(nèi)攪拌頭由2飛片葉片組成，葉片呈圓周均勻分布；葉片與水平面角度為(Γ30度，裝配后的內(nèi)攪拌頭葉片最大外環(huán)直徑為制備室直徑的0.6-0.9。
[0012]所述的外攪拌頭由2飛片葉片組成，葉片呈圓周均勻分布；葉片與水平面傾角(Γ30度；裝配后的外攪拌頭葉片最大外環(huán)直徑為制備室直徑的0.6-0.9。
[0013]本裝置適合于鋁基復(fù)合材料、鎂基復(fù)合材料、銅基復(fù)合材料、鐵基復(fù)合材料、鋅基復(fù)合材料、鎳基復(fù)合材料、鈷基復(fù)合材料、鈦基復(fù)合材料等復(fù)合材料的制備。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于:
[0015](1)內(nèi)攪拌裝置和外攪拌裝置的共同作用，可使顆粒增強材料容易加入到合金熔體中，并分散均勻，克服了采用單一攪拌裝置導(dǎo)致的復(fù)合材料中增強材料分散不均勻的技術(shù)難題，有利于獲得高品質(zhì)的復(fù)合材料。
[0016](2)雙攪拌裝置的設(shè)計可顯著促進增強體材料在合金熔體中的均勻分布，避免增強體材料在液面上漂浮、粘附制備室內(nèi)壁、分布不均勻等現(xiàn)象。
[0017](3)結(jié)構(gòu)簡單，投資成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0019]圖2為本實用新型的攪拌裝置示意圖。

【具體實施方式】
[0020]下面結(jié)合所有附圖對本實用新型作進一步說明，本實用新型的較佳實施例為:參見附圖1和附圖2，本實施例所述的攪拌裝置包括有內(nèi)電機1、外電機2、真空室3、攪拌裝置4、送粉器5、擋板6、制備室7、加熱器9、保溫室10，其中，制備室7外側(cè)依次包覆有加熱器9和保溫室10，攪拌裝置4固裝在真空室3內(nèi)，并與真空室3外的內(nèi)電機1、外電機2相連接；送粉器5安裝在真空室3內(nèi)，送粉器5的出口端延伸至制備室7內(nèi)腔，制備室7上部設(shè)有與送粉器5相配合的擋板6 ;攪拌裝置4可上下升降運動，內(nèi)攪拌桿12下部與內(nèi)攪拌頭15相接，內(nèi)攪拌桿12上部與電機1相接。外攪拌桿13下部與外攪拌頭14相接，外攪拌桿13上部與電機2相接。內(nèi)攪拌桿12置于外攪拌桿13內(nèi)部，并與外攪拌桿銜接。內(nèi)攪拌頭15在電機1的帶動下通過內(nèi)攪拌桿12獨立旋轉(zhuǎn)，攪拌頭14在電機2的帶動可通過外攪拌桿13獨立旋轉(zhuǎn)。制備室7內(nèi)徑為200mm，外攪拌頭由3片葉片組成；葉片呈圓周120度均勻分布；葉片與水平面傾角為25度；外攪拌頭葉片直徑為160mm ;內(nèi)攪拌頭由3片葉片組成；葉片呈圓周120度均勻分布；葉片與水平面角度7.5度，外攪拌頭葉片直徑為160mm。制備復(fù)合材料為碳化硅顆粒增強鋁基復(fù)合材料，碳化硅體積百分含量為20%?；w合金為A357鑄造鋁合金。首先將A357基體合金坯料放入制備室內(nèi)，加熱使基體合金坯料熔化，熔化到670°C。打渣除氣。下降攪拌裝置，開啟外攪拌桿，調(diào)整攪拌桿轉(zhuǎn)速800轉(zhuǎn)，攪動合金熔體11，合金熔體11中心形成漩渦。此時，開啟送粉器，將SiC粉末增強材料8送入漩渦中，裹入合金熔體11中。SiC粉末送入完畢后，關(guān)閉外攪拌桿，下降擋板到合金熔體中，開啟內(nèi)攪拌桿，轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)。SiC粉末在內(nèi)攪拌桿的高速旋轉(zhuǎn)作用下，被均勻分散合金熔體中，形成增強材料分布均勻的復(fù)合材料。
[0021]以上所述之實施例只為本實用新型之較佳實施例，并非以此限制本實用新型的實施范圍，故凡依本實用新型之形狀、原理所作的變化，均應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍內(nèi)
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合材料的攪拌裝置，其特征在于:它包括有內(nèi)電機(I)、外電機(2)、真空室(3)、攪拌裝置(4)、送粉器(5)、擋板(6)、制備室(7)、加熱器(9)、保溫室(10)，其中，制備室(7)外側(cè)依次包覆有加熱器(9)和保溫室(10)，攪拌裝置(4)固裝在真空室(3)內(nèi)，并與真空室(3)外的內(nèi)電機(I)、外電機(2)相連接；送粉器(5)安裝在真空室(3)內(nèi)，送粉器(5)的出口端延伸至制備室(7)內(nèi)腔，制備室(7)上部設(shè)有與送粉器(5)相配合的擋板(6);攪拌裝置(4)分為內(nèi)攪拌裝置和外攪拌裝置，內(nèi)攪拌裝置與內(nèi)電機(I)相連，外攪拌裝置與外電機(2)相連；內(nèi)攪拌裝置由內(nèi)攪拌桿(12)和內(nèi)攪拌頭(15)組成，內(nèi)攪拌桿(12)下部與內(nèi)攪拌頭(15)相接，內(nèi)攪拌桿(12)上部與內(nèi)電機(I)相接；外攪拌裝置由外攪拌桿(13)和外攪拌頭(14)組成，外攪拌桿(13)下部與外攪拌頭(14)相接，外攪拌桿(13)上部與外電機(2)相接；所述的內(nèi)攪拌桿(12)套裝于外攪拌桿(13)內(nèi)，并與外攪拌桿銜接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料的攪拌裝置，其特征在于:內(nèi)攪拌頭(15)在內(nèi)電機(I)的帶動下通過內(nèi)攪拌桿(12)獨立旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料的攪拌裝置，其特征在于:外攪拌頭(14)在外電機(2)的帶動下通過外攪拌桿(13)獨立旋轉(zhuǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料的攪拌裝置，其特征在于:所述的內(nèi)攪拌頭(15)由2飛片葉片組成，葉片呈圓周均勻分布；葉片與水平面角度為(Γ30度，裝配后的內(nèi)攪拌頭葉片最大外環(huán)直徑為制備室直徑的0.6-0.9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種復(fù)合材料的攪拌裝置，其特征在于:所述的外攪拌頭(14)由2飛片葉片組成，葉片呈圓周均勻分布；葉片與水平面傾角(Γ30度；裝配后的外攪拌頭葉片最大外環(huán)直徑為制備室直徑的0.6-0.9。
【文檔編號】B22D1/00GK204174261SQ201420593249
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】白月龍, 徐駿, 湯孟歐, 李獻清, 李大普, 李詩, 劉振, 劉旭華 申請人:湖南文昌科技有限公司