一种光敏催化的节能合金材料的制备装置

摘要

本发明公开了一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，包括炉体，所述炉体包括第一升降杆和熔炼坩埚，所述第一升降杆通过坩埚盖与调节结构连接，所述调节结构包括固定块，所述固定块外侧通过轨道与器具连接，所述器具包括自耗电极、气体喷枪、电子喷枪和脉冲激光器，所述气体喷枪包括第一空腔和第二空腔，所述第一空腔内安装有搅拌机，所述第二空腔内侧安装有第一气管，所述第二空腔底端开有第一喷射口，所述电子喷枪包括第三空腔，所述第三空腔内安装有回旋加速器，所述熔炼坩埚底端通过水冷托盘与升降器连接，所述水冷托盘外侧设置有冷却装置。本发明能有效提高合金材料的光敏催化效果，优化合金组织，使用便捷高效，实用性好。

权利要求

1.一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，包括炉体（1），其特征是：所述炉体（1）包括第一升降杆（2）和熔炼坩埚（3），所述第一升降杆（2）通过坩埚盖（4）与调节结构（5）连接，所述调节结构（5）包括固定块（6），所述固定块（6）上端通过第二升降杆（7）与坩埚盖（4）连接，所述固定块（6）外侧通过轨道（8）与器具（9）连接，所述器具（9）包括自耗电极（10）、气体喷枪（11）、电子喷枪（12）和脉冲激光器（13），所述气体喷枪（11）包括第一空腔（16）和第二空腔（17），所述第一空腔（16）内安装有搅拌机（18），所述第一空腔（16）底端开有出料口（19），所述第二空腔（17）内侧安装有第一气管（20），所述第二空腔（17）底端开有第一喷射口（21），所述电子喷枪（12）包括第三空腔（14），所述第三空腔（14）内安装有回旋加速器（22），所述第三空腔（14）底端开有第二喷射口（23），所述熔炼坩埚（3）内含有结晶凝固合金（15），所述熔炼坩埚（3）外侧设置有加热管（24），所述熔炼坩埚（3）底端通过水冷托盘（25）与升降器（27）连接，所述水冷托盘（25）外侧设置有冷却装置（26）。

2.根据权利要求1所述的一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，其特征是：所述炉体（1）内充满惰性气体。

3.根据权利要求1所述的一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，其特征是：所述冷却装置（26）包括若干空心管（28），所述空心管（28）焊接连接。

4.根据权利要求3所述的一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，其特征是：所述空心管（28）围绕成封闭结构且与熔炼坩埚（3）相切。

5.根据权利要求1所述的一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，其特征是：所述坩埚盖（4）内侧安装有若干第二气管（29）。

6.根据权利要求1所述的一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，其特征是：所述炉体（1）左侧设置有控制阀（30），所述控制阀（30）上下两端安装有进气管（301）和出气管（302）。

7.根据权利要求1所述的一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，其特征是：所述炉体（1）外侧安装有压力表（31）和控制器（32）。

8.根据权利要求3所述的一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，其特征是：所述炉体（1）左端安装有进水管（33），炉体（1）右端安装有出水管（34），所述进水管（33）分别与水冷托盘（25）、空心管（28）连接，所述出水管（34）与水冷托盘（25）、空心管（28）连接。

说明书

一种光敏催化的节能合金材料的制备装置

技术领域

[0001] 本发明涉及合金制备技术领域，特别是一种光敏催化的节能合金材料的制备装置。

背景技术

[0002] 在建筑、航空等各个领域都用合金，例如窗户外用铝合金作防盗窗，用钛合金用于制作飞机发动机压气机部件等，合金是指将两种或两种以上的金属元素或以金属为基添加
其他非金属元素通过合金化工艺(熔炼、机械合金化、烧结、气相沉积等等)而形成的具有金
属特性的金属材料。

[0003] 例如，专利号为201710998732.8的中国发明专利所公开的一种钛合金制备装置，涉及合金材料的制备装置技术领域。所述制备装置包括炉体，所述炉体内设置有水冷铜坩
埚，所述水冷铜坩埚的外周设置有电磁感应线圈，所述水冷铜坩埚的下侧开口设置有水冷
托盘，所述水冷铜坩埚和水冷托盘共同构成熔炼钛合金的容器，与所述水冷托盘相对的所
述炉体的顶部设置有自耗电极，在所述自耗电极左右两侧的炉体上分别设置有一个硼氢化
合物气体进气管，在自耗电极的下端与水冷铜坩埚上侧之间的炉体上设置有惰性气体进气
管和出气管。

[0004] 使用这种钛合金制备装置虽然能够细化钛合金组织，提高制备的钛合金性能，但仅能使用一种方法将金属或非金属进行熔合，制备方法单一，不能利用多种方法将金属或
非金属熔于另一种金属内，使用不便捷，效率不高。

发明内容

[0005] 本发明需要解决的技术问题是提供一种合金制备装置，使用这种装置可以利用多种方法将金属或非金属熔于另一种金属内，使用便捷高效。

[0006] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，包括炉体，所述炉体包括第一升降杆和熔炼坩埚，所述第一升降杆通过坩埚
盖与调节结构连接，所述调节结构包括固定块，所述固定块上端通过第二升降杆与坩埚盖
连接，所述固定块外侧通过轨道与器具连接，所述器具包括自耗电极、气体喷枪、电子喷枪
和脉冲激光器，所述气体喷枪包括第一空腔和第二空腔，所述第一空腔内安装有搅拌机，所
述第一空腔底端开有出料口，所述第二空腔内侧安装有第一气管，所述第二空腔底端开有
第一喷射口，所述电子喷枪包括第三空腔，所述第三空腔内安装有回旋加速器，所述第三空
腔底端开有第二喷射口，所述熔炼坩埚内含有结晶凝固合金，所述熔炼坩埚外侧设置有加
热管，所述熔炼坩埚底端通过水冷托盘与升降器连接，所述水冷托盘外侧设置有冷却装置。

[0007] 作为本发明进一步的方案，所述炉体内充满惰性气体。

[0008] 作为本发明进一步的方案，所述冷却装置包括若干空心管，所述空心管焊接连接。

[0009] 作为本发明进一步的方案，所述空心管围绕成封闭结构且与熔炼坩埚相切。

[0010] 作为本发明进一步的方案，所述坩埚盖内侧安装有若干第二气管。

[0011] 作为本发明进一步的方案，所述炉体左侧设置有控制阀，所述控制阀上下两端安装有进气管和出气管。

[0012] 作为本发明进一步的方案，所述炉体外侧安装有压力表和控制器。

[0013] 作为本发明进一步的方案，所述炉体左端安装有进水管，炉体右端安装有出水管，所述进水管分别与水冷托盘、空心管连接，所述出水管与水冷托盘、空心管连接。

[0014] 本发明具有的优点和积极效果是：由于本发明采用如上技术方案，依次经过自耗电极进行熔化、气体喷枪及电子喷枪的喷射工作，利用脉冲激光器辐照等多种方法，可以将
光敏金属与熔炼坩埚内的金属有效熔合制成光敏合金材料。本发明能有效提高合金材料的
光敏催化效果，优化合金组织，使用便捷高效，实用性好。

附图说明

[0015] 图1是本发明一种光敏催化的节能合金材料的制备装置的结构示意图。

[0016] 图2是调节结构的结构示意图。

[0017] 图3是调节结构的俯视图。

[0018] 图4是气体喷枪的结构示意图。

[0019] 图5是电子喷枪的结构示意图。

[0020] 图6是空心管的剖视图。

[0021] 图中：1为炉体，2为第一升降杆，3为熔炼坩埚，4为坩埚盖，5为调节结构，6为固定块，7为第二升降杆，8为轨道，9为器具，10为自耗电极，11为气体喷枪，12为电子喷枪，13为
脉冲激光器，14为第三空腔，15为结晶凝固合金，16为第一空腔，17为第二空腔，18为搅拌
机，19为出料口，20为第一气管，21为第一喷射口，22为回旋加速器，23为第二喷射口，24为
加热管，25为水冷托盘，26为冷却装置，27为升降器，28为空心管，29为第二气管，30为控制
阀，301为进气管，302为出气管，31为压力表，32为控制器，33为进水管，34为出水管。

具体实施方式

[0022] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0023] 如图1所示，本发明的一种光敏催化的节能合金材料的制备装置，由炉体1构成，所述炉体1包括第一升降杆2和熔炼坩埚3，所述第一升降杆2通过坩埚盖4与调节结构5连接，
如图2所示，所述调节结构5包括固定块6，所述固定块6上端通过第二升降杆7与坩埚盖4连
接，所述固定块6外侧通过轨道8与器具9连接，如图3所示，所述器具9包括自耗电极10、气体
喷枪11、电子喷枪12和脉冲激光器13，如图4所示，所述气体喷枪11包括第一空腔16和第二
空腔17，所述第一空腔16内安装有搅拌机18，所述第一空腔16底端开有出料口19，所述第二
空腔17内侧安装有第一气管20，所述第二空腔17底端开有第一喷射口21，如图5所示，所述
电子喷枪12包括第三空腔14，所述第三空腔14内安装有回旋加速器22，所述第三空腔14底
端开有第二喷射口23，所述熔炼坩埚3内含有结晶凝固合金15，所述熔炼坩埚3外侧设置有
加热管24，所述熔炼坩埚3底端通过水冷托盘25与升降器27连接，所述水冷托盘25外侧设置
有冷却装置26。通过第一升降杆2和第二升降杆7的协同工作可以对坩埚盖4的高度进行调
节，从而对熔炼坩埚3进行保温处理；第一空腔16内存储有Ti  , Al，Mg，Zr等一种或几种金
属材料粉末，利用第二空腔17内的第一气管20的高压气体将Ti  , Al，Mg，Zr等一种或几种
金属材料粉末喷射进熔炼坩埚3内，第三空腔14上的区域存储有Cu, Pt，Ag粉末与硬脂酸锌
及丙酮混合溶液分散混合带电液，利用带电离子在回旋加速器22内进行加速运动，可以保
证分散混合带电液从第二喷射口23高速射进合金材料上，使用便捷。

[0024] 如图1所示，所述炉体1内充满惰性气体。炉体1内的惰性气体可以避免熔融金属与空气发生反应，改变合金的成分组织，降低合金材料的光敏催化的效果。

[0025] 如图6所示，所述冷却装置26包括若干空心管28，所述空心管28焊接连接，所述空心管28围绕成封闭结构且与熔炼坩埚3相切。冷却水可以充满空心管28内，从而可以对制成
的合金进行冷却降温。

[0026] 如图1所示，所述坩埚盖4内侧安装有若干第二气管29。坩埚盖4一方面可以对熔炼坩埚3进行保温，另一方面可以避免熔融金属因熔合过程造成的飞溅进行遮挡，安全性高，
第二气管29吹出惰性气体，可以将冶炼出的CO2吹走，避免影响后序的加工，使用便捷。

[0027] 如图1所示，所述炉体1左侧设置有控制阀30，所述控制阀30上下两端安装有进气管301和出气管302，所述炉体1外侧安装有压力表31和控制器32，所述炉体1左端安装有进
水管33，炉体1右端安装有出水管34，所述进水管33分别与水冷托盘25、空心管28连接，所述
出水管34与水冷托盘25、空心管28连接。通过控制阀30对进气管301和出气管302的调节控
制，可以对炉体1内的气压根据制备调节；通过依次将进水管33、空心管28、水冷托盘25和出
水管34连接，可以将制备完的合金材料进行快速冷却，利用流水可以缩短冷却时间，同时出
水管34流出的热水可以被有效利用，使用便捷高效。

[0028] 具体实施方式为：依次通过自耗电极10与熔炼坩埚3的作用将熔炼坩埚3内的金属熔化，然后利用气体喷枪11内的第一气管20的高压气体将Ti  , Al，Mg，Zr等一种或几种金
属材料粉末喷射进熔炼坩埚3内进行熔合，然后利用水冷托盘25、空心管28对熔炼坩埚3内
的合金进行冷却降温，然后利用电子喷枪12将Cu, Pt，Ag粉末与硬脂酸锌及丙酮混合溶液
分散混合带电液喷射到合金表面，最后利用脉冲激光器13的辐照使Cu, Pt，Ag粉末熔焊入
合金表面，即制成光敏催化的节能合金材料。

[0029] 虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域熟练技术人员应当理解，这些仅是举例说明，可以对本实施方式作出多种变更或修改，而不背离本发明的原理和实质，
本发明的保护范围仅由所附权利要求书限定。