[实用新型]金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置

说明书

本实用新型属于颗粒粉体加工处理领域，特别涉及金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置。该装置为与旋转辊(3)同一中心轴线的筒体(1)，旋转辊(3)贯穿并支承筒体(1)；筒体(1)固定，旋转辊(3)中空部分的外壁安装有螺旋旋转条(8)，中空内嵌套安装加热棒(5)，旋转条(8)经旋转辊导轮(10)带动旋转；粉体自送料口(2)进入后，在筒体(1)内壁与旋转辊中空部分外壁(11)之间的环隙内被旋转条(8)驱动，进而均匀受热。本实用新型提供的装置，能够避免普通反应炉中粉体上下部分反应程度不一的问题，处理后的粉末颗粒分散，形貌完整，具有加热效率高、能耗低的优点。

技术领域

本实用新型属于颗粒粉体加工处理领域，特别涉及金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置。

背景技术

颗粒增强金属基复合材料由于具有高比强、高比刚、高耐磨、低热膨胀及优良的减震性能尺寸稳定性等优异的综合性能，是航空航天、汽车制造等领域关键零部件轻量化、高性能化的理想材料，具有巨大的应用潜力和广阔的市场前景。

目前，颗粒增强金属基复合材料的制备方法主要有粉末冶金法，喷射沉积法，搅拌复合铸造法等多种方法。在上述几种方法中，搅拌铸造法相比粉末冶金法和喷射沉积法而言，制备工艺设备简单，制备成本低廉，便于工业化生产，而且可以制造出形状复杂的零件，是目前最受重视、关注最多的复合材料制备方法。但是，由于颗粒增强相与铝熔体的不润湿，因此，该方法必须解决增强体颗粒与金属熔体的润湿性问题。

为了解决颗粒增强相与金属熔体的润湿性问题，常用的方法主要有颗粒表面涂覆法、高温氧化表面改性法等方法，颗粒表面涂覆法通过采用在增强颗粒表面涂覆物质，改变其表面状态，得到与金属熔体相容的表面，但是这种方法工艺流程长，污染较大，成本较高。而高温氧化表面改性法则是通过对颗粒增强相表面进行高温处理，使颗粒增强相表面发生氧化反应，形成与金属熔体相容的薄层界面，改变了其与金属熔体的润湿性，容易得到良好的界面。该方法操作简单，成本低廉，因此获得了广泛的应用，但是在高温处理过程中，粉体由于处于聚集状态，往往造成颗粒表面处理不均匀，许多颗粒尚未得到充分的表面处理，导致颗粒与金属合金熔体在润湿过程中许多颗粒难以得到充分润湿，制备的金属基复合材料中颗粒粉体出现聚集或出现气孔等孔洞，严重影响了颗粒增强金属基复合材料的质量。

实用新型内容

本实用新型的目的是，针对现有技术的不足，提供金属基复合材料增强用颗粒表面改性处理装置，所述装置为旋转辊3与筒体1同一中心轴线，旋转辊3贯穿并支承筒体1；

所述筒体1内外壁面中间设置保温耐火层4，筒体1轴向中间位置处设置送料口2，并在其中一个端面安装热电偶7、通气管6；

旋转辊3伸出筒体1筒外的左、右两部分放置在滑道9上，并在滑道9靠内一侧设置旋转辊导轮10；

旋转辊3位于筒体1筒内的部分设置为中空，旋转辊中空部分外壁11直径为筒体1内壁直径的1/3-4/5，旋转辊中空部分外壁11上安装有螺旋旋转条8，中空内嵌套安装加热棒5；

所述旋转辊导轮10带动旋转辊3中空部分绕旋转辊3中心轴线转动，旋转条8随旋转辊3中空部分转动；筒体1固定不动。

所述热电偶7、通气管6随旋转辊3中空部分转动或随筒体1固定不动：当随筒体1固定不动时，热电偶7、通气管6安装位置以不遮挡旋转条8旋转为准。

所述热电偶7、通气管6在筒体1端面上的安装位置为筒体1内壁与旋转辊中空部分外壁11周向的中间位置。

所述旋转辊3通过滑道9能够滑出，移动或取出加热棒5。

所述装置适用于粉体的氧化、还原表面改性处理。

本实用新型的有益效果为：