[发明专利]多功能高压扭转纳米材料成型机

摘要

本发明公开了一种多功能高压扭转纳米材料成型机，通过控制器及固化软件设置高压扭转过程中的载荷、压强、旋转角度、扭矩、转速、温度、时间、真空度相关参数，配合液压泵、步进电机及加热冷却装置对金属块体及粉末材料进行高压扭转变形，制备广泛应用于航空、航天、船舶、兵器、核工业等领域的新型纳米材料。本发明的有益效果：对加工材料提供200吨压力及2300Nm极大扭矩；对材料进行加热、冷却、及惰性气体保护；配套模块化铁砧套件能在自由变形，半约束变形，全约束变形，块体成型条件下制备大尺寸纳米材料；加工过程中通过传感器及数据采集器进行闭环反馈精确控制；独立参数设置，在多种条件下制备不同性能的新型纳米型材。

主权项

1.本发明是一种多功能高压扭转纳米材料成型机，包括密封压力工作舱(1)、液压活塞(2)、上铁砧(3)、加热装置(4)、冷却装置(5)、传动轴(6)、下铁砧(7)、扭矩标定装置(8)、弹簧回转装置(9)、步进齿轮电机(10)、冷却泵(11)、真空泵(12)、惰性气体系统(13)、控制器及固化软件(14)、液压泵(15)、数据采集系统(16)，其特征在于液压泵(15)能提供极大的压力通过液压活塞(2)传递到上铁砧(3)产生最大200吨压力作用在直径10mm的圆形样品上产生25.5G Pa的压强，加热装置(4)能在上铁砧(3)挤压样品的同时加热样品到700℃，冷却装置(5)能对样品进行冷却其温度范围为‑20℃～20℃，步进齿轮电机(10)通过传动轴(6)作用于下铁砧(7)能对样品提供最大2300Nm扭矩，扭矩标定装置(8)能对下铁砧(7)受到的扭矩进行标定最大标定范围2300Nm，弹簧回转装置(9)能对传动轴(6)及下铁砧(7)进行复位，真空泵(12)能对密封压力工作舱(1)抽真空达到真空度≤10‑2Pa，惰性气体系统(13)能对压力工作舱(1)中的样品进行包括氦气在内的惰性气体保护，控制器及固化软(14)能对样品在高压扭转工程中的载荷、压强、旋转角度、扭矩、转速、温度、时间、真空度通过数据采集系统(16)进行闭环反馈控制，上铁砧(3)和下铁砧(7)为模块化组合方式能对样品进行自由变形高压扭转、半约束高压扭转、全约束高压扭转、及块体成型高压扭转其成型面积1m×1m、厚度0.5m。