采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的方法及其专用装备

文档序号:31563255发布日期:2022-09-20 18:44阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的方法,其特征在于,通过电磁冲击设备的磁场力推动冲击锤头打击块体金属材料,从而得到纳米块体金属材料,其工艺流程为:在电磁冲击设备中放入冲击块体金属材料

输入加工能量w,w=c
×v2
/2,式中:w代表加工能量,单位j;c代表储能电容器组的容量,单位μf;v代表储能电容器组的电压,单位kv;储能电容器组的额定电压3~10kv

给储能电容器组充电

打击加工块体金属材料

给储能电容器组放电,使储能电容器组的电压为50伏

关闭储能电容器组的充电开关

电磁冲击设备对地放电

取出纳米块体金属材料。2.按照权利要求1所述的采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的方法,其特征在于,块体金属材料为铜、铜合金、镍、不锈钢、钛或钛合金。3.按照权利要求1所述的采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的方法,其特征在于,块体金属材料为圆柱体、长方体、正方体或薄片。4.按照权利要求1所述的采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的方法,其特征在于,块体金属材料温度为室温、高温或液氮温度。5.一种权利要求1至4之一所述的采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的方法的专用装备,其特征在于,电磁冲击设备包括:支柱、底板、垫块、弹簧支撑板、黄铜套、冲击锤头、弹簧、驱动片、冲击锤头垫块、线圈固定板、电感线圈、线圈包套、绝缘树脂板、上盖板,具体结构如下:竖向设置的四个支柱沿圆周均匀分布,每个支柱为第一段圆柱、第二段圆柱、第三段圆柱组合的一体结构,第一段圆柱、第二段圆柱、第三段圆柱自下而上设置且直径变小;四个支柱的下端安装于底板上,底板的顶部中心设置垫块,块体金属材料放置于垫块上;垫块的上方水平设置弹簧支撑板于支柱的第一段圆柱顶部,并且第二段圆柱穿设于弹簧支撑板,弹簧支撑板的中心孔处安装黄铜套;四个支柱的第二段圆柱顶部自下而上依次水平设置线圈固定板、绝缘树脂板、上盖板,并且第三段圆柱穿设于线圈固定板、绝缘树脂板、上盖板,四个支柱的上端安装螺母,线圈固定板、绝缘树脂板、上盖板通过螺母固定于支柱上部;线圈固定板中心孔处安装线圈包套,线圈包套内侧固定安装电感线圈,电感线圈的底部依次设置冲击锤头垫块、驱动片、冲击锤头,冲击锤头为水平法兰和竖向圆柱杆上下连接的一体结构,冲击锤头的上端水平法兰依次与驱动片、冲击锤头垫块、电感线圈通过螺栓连接,冲击锤头的竖向圆柱杆下端穿过黄铜套与垫块上的块体金属材料相对应,冲击锤头的水平法兰下端面与黄铜套外侧的弹簧支撑板上端面之间设置弹簧。6.按照权利要求5所述的采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的专用装备,其特征在于,电感线圈两端与储能电容器组连接,市电电源依次与升压变压器、整流器、限流电路、储能电容器组连接。7.按照权利要求6所述的采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的专用装备,其特征在于,使用时,将块体金属材料放在冲击锤头的下面,通过给计算机输入要冲击块体金属材料的能量,通过市电电压由升压变压器升压,并通过整流器的整流滤波变成直流电压,再经过限流电路向储能电容器组充电,达到要求的电压值后,储能电容器组对冲击锤头上端的电感线圈放电产生高强度脉充电流,形成脉冲磁场;冲击锤头产生感应电流,感应电流产生的磁场方向与电感线圈电流产生的磁场方向一致,它们磁场进行叠加,在冲击锤头上产生脉冲磁场力,由电感线圈产生的磁场力推动冲击锤头,通过冲击锤头打击块体金属材料,通过
一次或两次以上的打击,得到块体纳米金属材料块体。

技术总结
本发明涉及纳米块体金属材料领域,具体为一种采用电磁冲击制备纳米块体金属材料的方法及其专用装备。该方法通过电磁冲击设备的磁场力推动冲击锤头打击块体金属材料,从而得到纳米块体金属材料,其工艺流程为:在电磁冲击设备中放入冲击块体金属材料


技术研发人员:斯晓 陶乃镕 李秀艳 卢柯
受保护的技术使用者:中国科学院金属研究所
技术研发日:2021.03.11
技术公布日:2022/9/19
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