[发明专利]基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备及方法

权利要求书

1.一种基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备，其特征在于包括：元素箱组件、送料斗机构、熔炼装置；

元素箱组件安装在设备的一端；送料斗机构上设置有与元素箱组件配合的漏斗和可水平、垂直移动的移动装置，使其根据水平设置的多个元素箱获取元素后，再通过垂直移动放入下一工位的熔炼装置；

位于装备下部水平设置至少一个以上熔炼装置，熔炼装置由加热部分与搅拌部分组成，其上端两侧设有平行移动导轨，送料斗机构沿着导轨水平移动至各熔炼装置后通过漏斗张合将元素分装在熔炼装置内的试样坩埚；元素箱数量为x个，x≥1；每个装载着x种不同元素铝合金中间合金颗粒；试样坩埚膛底部安装加热装置、电磁搅拌装置以及熔炼温控系统；

在材料固液态转变时，进行电磁搅拌干扰，铝合金溶液可通过在电磁搅拌下凝固，当所有配料全部完成并加入试样坩埚后，进入熔炼环节，熔炼炉开始加热，混合铝合金中间合金颗粒被融化，此时电磁搅拌开始按照程序设定要求搅拌，搅拌结束后，关闭熔炼炉，开始进行冷却，熔炼温控系统一直监测铝液温度，当温度降至液相线时，电磁搅拌继续工作，直至铝液凝固，电磁搅拌停止，试样制备完成。

2.根据权利要求1所述的基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备，其特征在于：元素箱组件包括元素箱、元素箱绞龙、元素箱控制器；元素箱与元素箱绞龙的中部连通，并成一定角度设置；元素箱绞龙一端为出料口，另一端与元素箱电机连接；控制器安装在元素箱电机的下部；元素箱绞龙即螺旋输送机中带叶片的螺旋轴，旋转的螺旋叶片将物料推移而进行螺旋输送机输送；元素箱一端与元素箱绞龙的中部连通，另一端为进料口，进料口与元素箱主体呈一定角度设置；元素箱电机带动元素箱绞龙旋转通过连接在绞龙轴上的元素箱控制器的编码器进行计数，元素箱控制器进行运算控制绞龙转数，绞龙进行定量输送铝合金中间合金颗粒。

3.根据权利要求2所述的基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备，其特征在于送料机构包括送料斗升降电机、送料斗升降支架、送料斗平台横向电机、送料斗开合机构、开合气阀、送料斗，送料斗升降蜗杆、送料斗升降涡轮箱、送料斗平台纵向电机、送料斗平台纵向导轨，送料斗平台横向导轨；送料升降电机安装固定在垂直运动的送料斗升降支架顶端，送料升降电机、连接送料斗升降蜗杆、送料斗升降涡轮箱、送料斗依次相连接，送料斗位安装在送料斗升降涡轮箱下端，送料斗开合机构为漏斗形状，上端开放，下端设有开合机构；送料斗开合机构上安装驱动开合的开合气阀；送料斗通过送料升降电机控制送料斗升降蜗杆和送料斗升降涡轮箱进行垂直升降运动；送料斗升降支架沿水平方向安装送料斗平台纵向电机，送料斗平台纵向电机通过双座下方的U型槽与送料斗平台纵向导轨配合；送料斗平台纵向电机控制整个送料机构进行纵向运动。送料斗平台纵向导轨的下方通过底板的两侧安装送料斗平台横向电机，送料斗平台横向电机与送料斗平台横向导轨，送料斗平台横向电机控制整个送料机构的横向运动。

4.根据权利要求1所述的基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备，其特征在于：元素箱数量为n个，n≥1；每个装载着n种不同元素铝合金中间合金颗粒；这些不同的铝合金中间合金颗粒物理特征的信息被输入高通量运算工控机内，待后期运算使用。

5.根据权利要求1所述的基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备，其特征在于：采用m组熔炼炉各自独立工作，每组熔炼炉包含n/m个试样坩埚，m组熔炼炉集中控温或单组控温。

6.根据权利要求5所述的基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备，其特征在于熔炼装置由加热部分与搅拌部分组成，熔炼炉为底部加热的结构，炉膛底部安装加热电阻带或者加热丝，m组熔炼炉分别安装有m组搅拌器位于熔炼炉四周，即炼炉炉膛外部安装三组电磁搅拌线圈，m组搅拌磁场为独立控制搅拌力度和搅拌方向，实现同时搅拌或独立搅拌控制。

7.根据权利要求1所述的基于基因组高通量技术的高性能铝合金材料的制备装备，其特征在于：试样坩埚采用不锈钢或者等同陶瓷类耐高温耐热冲击的不导磁材质，坩埚内部形状为锥筒结构，带有1.5°-4°脱模角度，坩埚内部热喷涂氮化硼涂层。