复合材料制备系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种复合材料制备系统及方法。该复合材料制备系统包括：熔炼装置，包括第一真空室、第一熔炼炉和第二出口；混合装置，包括坩埚、第一超声振动器、搅拌器以及第一过滤板，坩埚被构造为能够盛装熔体；第一超声振动器包括第一振动部，第一振动部位于坩埚内，并能够位于熔体内；搅拌器包括搅拌叶片，搅拌叶片位于坩埚内；第一过滤板位于熔体内，第一过滤板位于搅拌器的一侧，第一过滤板的过滤面朝向熔体的来流方向，搅拌器被构造为能够带动熔体穿过第一过滤板；坩埚与第二出口连通，熔炼装置内经过处理后的第一物料从第二出口进入坩埚内。本发明专利技术的复合材料制备系统能够解决采用现有复合材料的制备装置容易导致的过滤网堵塞的问题。堵塞的问题。堵塞的问题。

【技术实现步骤摘要】
复合材料制备系统及方法


[0001]本专利技术涉及复合材料制备
，具体而言，涉及一种复合材料制备系统及方法。

技术介绍

[0002]复合材料的制备装置中，过滤是必备工序之一，在专利技术人所知的现有技术中，过滤是使用滤网进行物理过滤的，由于复合熔体的流动性差，使得碳化硅颗粒无法正常随着合金穿过滤网，导致碳化硅颗粒大量堆积在滤网前，造成颗粒含量下降，甚至造成滤网严重堵塞而停产。

技术实现思路

[0003]本专利技术的主要目的在于提供一种复合材料制备系统及方法，能够解决采用现有复合材料的制备装置容易导致的过滤网堵塞的问题。
[0004]为了实现上述目的，根据本专利技术的一方面，提供了一种复合材料制备系统，包括：
[0005]熔炼装置，包括第一真空室、位于第一真空室内的第一熔炼炉和开设在第一熔炼炉上的第二出口；
[0006]混合装置，包括坩埚、第一超声振动器、搅拌器以及第一过滤板，坩埚被构造为能够盛装熔体；第一超声振动器包括第一振动部，第一振动部位于坩埚内，并能够位于熔体内；搅拌器包括搅拌叶片，搅拌叶片位于坩埚内，并能够位于熔体内；第一过滤板被构造为能够位于熔体内，第一过滤板位于搅拌器的一侧，第一过滤板的过滤面朝向熔体的来流方向，搅拌器被构造为能够带动熔体穿过第一过滤板；
[0007]坩埚与第二出口连通，熔炼装置内经过处理后的第一物料从第二出口进入坩埚内。
[0008]进一步地，复合材料制备系统还包括：
[0009]重熔装置，包括第三真空室、位于第三真空室内的第二熔炼炉和开设在第二熔炼炉上的第三出口，第三出口与坩埚连通；以及
[0010]定型装置，包括第四真空室、位于第四真空室内的挤压容器和开设在挤压容器上的第三入口，第三入口坩埚连通；
[0011]重熔装置内经过处理后的第二物料从第三出口进入坩埚内，第一物料和第二物料均在坩埚内进行处理，坩埚内经过处理后的第三物料从第三入口进入定型装置内。
[0012]进一步地，第一超声振动器还包括第一外壳，第一外壳密封包裹在第一振动部的外周，第一外壳为耐高温材质。
[0013]进一步地，第一超声振动器设置为至少两个，搅拌器设置为至少两个，搅拌器与第一超声振动器沿坩埚的周向均匀布置，相邻搅拌器的搅拌叶片之间形成流动区域，第一过滤板能够位于流动区域内。
[0014]进一步地，搅拌器和第一超声振动器均设置为两个，两个搅拌器相对设置，两个搅
拌器的搅拌方向相反，两个搅拌器的轴心的连线与第一过滤板平行，两个第一超声振动器相对设置。
[0015]进一步地，混合装置还包括升降器，升降器与坩埚的顶壁滑动配合，升降器的升降端与第一过滤板连接，升降器被构造为能够带动第一过滤板在等待状态和过滤状态之间转换，等待状态下，第一过滤板位于坩埚内的熔体外，过滤状态下，第一过滤板位于坩埚内的熔体内。
[0016]进一步地，混合装置还包括第二真空室、开设在坩埚上的第一入口、第二入口和第一出口，坩埚位于第二真空室内。
[0017]进一步地，复合材料制备系统还包括输送装置，输送装置包括输送管、设置在输送管内的第二过滤板和设置在输送管壁面上的第一加热件，坩埚与第三出口通过输送管连通，第二过滤板的外边缘与输送管的内壁密封配合，第二过滤板将输送管分隔为流入段和流出段，流入段与第三出口连通，流出段与坩埚连通。
[0018]进一步地，输送装置还包括第二超声振动器，第二超声振动器包括位于流入段的第二振动部；或者，
[0019]输送装置还包括第二超声振动器，第二超声振动器包括位于流入段的第二振动部和密封包裹在第二振动部外周的第二外壳，第二外壳为耐高温材质。
[0020]根据本专利技术的另一方面，提供了一种复合材料制备方法，使用上述的复合材料制备系统实现，方法依次包括熔炼步骤、重熔步骤、混合步骤、除渣步骤和定型步骤，
[0021]除渣步骤包括：
[0022]使坩埚内盛装复合熔体；
[0023]将第一超声振动器保持在第一振动频率和第一振动功率，通过第一超声振动器的渗流效应增强复合熔体渗流的速度，将坩埚保持在第一温度，将搅拌器保持在第一转速；
[0024]将第一过滤板的至少部分浸入流动区域内，保持第一时间，通过搅拌器带动复合熔体穿过第一过滤板，得到过滤后的复合熔体，为复合材料熔体。
[0025]进一步地，混合步骤包括：
[0026]对第二真空室抽真空至第一压力；
[0027]将精炼熔体输送至坩埚内；
[0028]将颗粒材料输送至坩埚内，颗粒材料用于熔融后形成复合熔体的一部分；
[0029]将重熔复合材料熔体输送至坩埚内，形成复合熔体；
[0030]启动第一超声振动器至第二振动频率和第二振动功率，加热坩埚至第二温度；
[0031]启动搅拌器至第二转速；
[0032]停止加热坩埚，直至复合熔体温度达到第三温度，第三温度小于第二温度；
[0033]调整搅拌器至第三转速，并调整第一超声振动器至第三振动频率和第三振动功率，保持第二时间，并保持复合熔体处于第四温度。
[0034]进一步地，熔炼步骤包括：
[0035]将初始材料置入第一熔炼炉内，初始材料用于被熔融后形成复合熔体的一部分；
[0036]对第一真空室抽真空至第二压力；
[0037]加热第一熔炼炉至第五温度，并保持第三时间，使初始材料熔融；
[0038]将变质材料置入第一熔炼炉内，静止第四时间，变质材料用于对熔融初始材料进
行变质处理。
[0039]进一步地，重熔步骤包括：
[0040]将重熔料加入第二熔炼炉内，重熔料用于被熔融后形成复合熔体的一部分；
[0041]对第三真空室抽真空至第三压力；
[0042]加热第二熔炼炉至第六温度，并保持第五时间；
[0043]之后将第一熔炼炉加热至初始材料形成精炼熔体后，将第二熔炼炉加热至第七温度，第七温度大于第六温度，得到重熔复合材料熔体。
[0044]进一步地，定型步骤包括：
[0045]对第四真空室抽真空至第四压力；
[0046]将复合材料熔体输送至挤压容器；
[0047]挤压复合材料熔体，形成复合棒材。
[0048]应用本专利技术的技术方案，当坩埚内盛装复合熔体时，搅拌器和第一超声振动器开启，搅拌器将复合熔体搅动，增强复合熔体的流动性，使得复合熔体形成流动状态，带动复合熔体穿过第一过滤板，第一超声振动器产生的超声具有渗流效应，增加复合熔体渗流的速度，促使混合在复合熔体中的料渣被吸附在第一过滤板上，搅拌器与第一超声振动结合器，使得坩埚内的复合熔体都能够顺利从第一过滤板穿过，并且第一超声振动器的第一振动部位于坩埚内，使得第一超声振动器产生的超声形成的渗流效应更加强烈，最大程度保证复合熔体能够顺利穿过第一过滤板上，防止复合熔体中的颗粒大量堆积在第一过滤板的过滤面，进而提高颗粒含量，避免因第一过滤板严重堵塞而造成的停产。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种复合材料制备系统，其特征在于，包括：熔炼装置，包括第一真空室（6）、位于所述第一真空室（6）内的第一熔炼炉（5）和开设在所述第一熔炼炉（5）上的第二出口（45）；混合装置，包括坩埚（20）、第一超声振动器（17）、搅拌器（21）以及第一过滤板（15），所述坩埚（20）被构造为能够盛装熔体第二出口（45）；所述第一超声振动器（17）包括第一振动部，所述第一振动部位于所述坩埚（20）内，并能够位于所述熔体内；所述搅拌器（21）包括搅拌叶片，所述搅拌叶片位于所述坩埚（20）内，并能够位于所述熔体内；所述第一过滤板（15）被构造为能够位于所述熔体内，所述第一过滤板（15）位于所述搅拌器（21）的一侧，所述第一过滤板（15）的过滤面朝向所述熔体的来流方向，所述搅拌器（21）被构造为能够带动所述熔体穿过所述第一过滤板（15）；所述坩埚（20）与所述第二出口（45）连通，所述熔炼装置内经过处理后的第一物料从所述第二出口（45）进入所述坩埚（20）内。2.根据权利要求1所述的复合材料制备系统，其特征在于，所述复合材料制备系统还包括：重熔装置，包括第三真空室（31）、位于所述第三真空室（31）内的第二熔炼炉（28）和开设在所述第二熔炼炉（28）上的第三出口（46），所述第三出口（46）与所述坩埚（20）连通；以及定型装置，包括第四真空室（35）、位于所述第四真空室（35）内的挤压容器和开设在所述挤压容器上的第三入口，所述第三入口所述坩埚（20）连通；第二出口（45）所述重熔装置内经过处理后的第二物料从第三出口（46）进入坩埚内，所述第一物料和所述第二物料均在所述坩埚内进行处理，所述坩埚内经过处理后的第三物料从第三入口进入所述定型装置内。3.根据权利要求1所述的复合材料制备系统，其特征在于，所述第一超声振动器（17）还包括第一外壳，所述第一外壳密封包裹在所述第一振动部的外周，所述第一外壳为耐高温材质。4.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料制备系统，其特征在于，所述第一超声振动器（17）设置为至少两个，所述搅拌器（21）设置为至少两个，所述搅拌器（21）与所述第一超声振动器（17）沿所述坩埚（20）的周向均匀布置，相邻所述搅拌器（21）的搅拌叶片之间形成流动区域，所述第一过滤板（15）能够位于所述流动区域内。5.根据权利要求4所述的复合材料制备系统，其特征在于，所述搅拌器（21）和所述第一超声振动器（17）均设置为两个，两个所述搅拌器（21）相对设置，两个所述搅拌器（21）的搅拌方向相反，两个所述搅拌器（21）的轴心的连线与所述第一过滤板（15）平行，两个所述第一超声振动器（17）相对设置。6.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料制备系统，其特征在于，所述混合装置还包括升降器，所述升降器与所述坩埚（20）的顶壁滑动配合，所述升降器的升降端与所述第一过滤板（15）连接，所述升降器被构造为能够带动所述第一过滤板（15）在等待状态和过滤状态之间转换，所述等待状态下，所述第一过滤板（15）位于所述坩埚（20）内的所述熔体外，所述过滤状态下，所述第一过滤板（15）位于所述坩埚（20）内的所述熔体内。7.根据权利要求1至3中任一项所述的复合材料制备系统，其特征在于，所述混合装置
还包括第二真空室（14）、开设在所述坩埚（20）上的第一入口、第二入口和第一出口，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡宝军，倪建，冒新国，翟庆华，李新春，宗林，朱胜，宋浩文，
申请(专利权)人：江苏中天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：