[发明专利]多功能高压扭转纳米材料成型机

权利要求书

1.一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25.5GPa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)能对密封压力工作舱(1)中的样品进行包括氦气在内的惰性气体保护，控制器及固化软件(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，块体成型高压扭转成型面积1m×1m、厚度0.5m。

2.根据权利要求1所述的多功能高压扭转纳米材料成型机，在自由变形高压扭转中上铁砧(3)和下铁砧(7)表面为平面，在半约束高压扭转中上铁砧(3)和下铁砧(7)中部为圆形凹槽，上铁砧(3)中部凹槽深度为样品厚度一半，直径为样品直径，下铁砧(7)中部凹槽深度为样品厚度一半，直径为样品直径，在全约束高压扭转中上铁砧(3)和下铁砧(7)表面为平面，直径为样品直径，并附环形约束环约束样品沿着圆周方向变形，约束环在圆周上为三瓣等分组合便于样品取出，约束环外为紧固套固定，在块体成型高压扭转中上铁砧(3)和下铁砧(7)表面为平面，直径为10mm及20mm，并附正方形约束块，约束样品沿圆周方向变形，约束块上下为约束板协同上铁砧(3)和下铁砧(7)约束样品厚度方向变形，上铁砧(3)和下铁砧(7)及约束板能共同和样品在其平面方向进行相对运动，分区域对样品进行高压扭转，正方形约束块在样品厚度方向可进行模块化叠加，增加样品厚度。