一种金属板双面同步表面纳米化加工装置的制作方法

    专利2022-07-11  116


    本实用新型涉及一种加工装置,特别是一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,属于金属材料表面纳米化技术领域。



    背景技术:

    由于纳米晶组织的材料在电、热、物理性能等方面具有独特的特性,因此纳米材料成为研究的热点之一。目前有许多制备纳米材料的方法,如沉积法、扭转法、球磨法等。本专利主要利用球磨法制备金属的纳米表面。以往利用球磨法制备金属面板表面时,是将样品固定在于腔体的一端,具有高能的金属球只能是冲击金属表面的一端,因此,每次只能在金属面板的单面形成纳米晶层,这为进一步研究带来一定影响。如在研究薄板纳米晶表面对材料性能的影响时需要对薄板双面进行纳米化处理,由于单面球磨过程中样品发生了严重的塑性变形,这给另一面的球磨化处理带来了极大的不便。



    技术实现要素:

    针对现有技术存在的上述问题,本实用新型提供了一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,此方法能够同时对金属板的双面进行处理,以获得双面的纳米晶表面层,有效的解决了双面球磨化一次性形成问题。

    为了解决上述技术问题,本实用新型采用了如下技术方案:

    一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,包括球磨罐以及硬质合金球,其特征在于:所述球磨罐包括罐盖固定l型紧扣环、罐盖、橡胶密封圈、罐体、环形筒支架、内置样品;所述罐盖设置在罐体上下两端,所述罐盖外侧角部设置有罐盖固定l型紧扣环;紧贴所述罐体内部设置有环形筒支架,所述环形筒支架分为上、下两层,内置样品夹持在上、下两层环形筒支架之间;球磨罐内所述内置样品上、下两侧的密封空间内设置有相同数量的硬质合金球;所述罐盖与所述罐体和环形筒支架之间设置有所述橡胶密封圈。

    进一步地,所述罐体为圆筒状;所述罐盖为圆板。

    进一步地,所述罐盖直径略小于所述罐体外径,罐盖厚度为4-6mm。

    进一步地,所述罐体两端外侧设置有外螺纹,所述罐盖固定l型紧扣环内侧设置有内螺纹,所述罐盖固定l型紧扣环与所述罐体螺纹连接。

    进一步地,所述橡胶密封圈为厚度为1-3mm的圆环形密封圈。

    进一步地,所述硬质合金球的直径为3-6mm。

    进一步地,所述罐盖、罐体以及硬质合金球的材质均为硬质合金钢。

    进一步地,上、下两层所述环形筒支架的高度相等。

    进一步地,罐体的长度l、罐体内上下两层环形筒支架的总高度l、内置样品的厚度h之间有如下尺寸关系,l=2l h。

    相对于现有技术,本实用新型具有如下技术效果:

    本实用新型通过此方法能够同时对金属板的双面进行处理,以获得双面的纳米晶表面层,有效的解决了双面球磨化一次性形成问题。同时,通过球磨罐内置环形支架的方式能够对金属薄板两面同时形成纳米晶表面,样品最外层晶粒尺寸达到纳米级,根据样品材质,一般可达到平均晶粒尺寸<300nm,具有较好的应用前景。

    本实用新型内置套环可以固定住金属样品,并且能最大限度的保证球磨过程中金属板双面同时形成均匀一致的纳米晶层。

    本实用新型可以提高金属表面纳米晶层形成的有效面积,防止常规制备时产生的卷边和样品表面球磨不均匀。

    本实用新型操作简单,易于安装。

    附图说明

    图1是本实用新型的金属板双面同步表面纳米化加工装置剖面示意图;

    图2是本实用新型的金属板双面同步表面纳米化加工装置俯视图。

    具体实施方式

    下面结合具体实施例以及附图1-2对本实用新型的金属板双面同步表面纳米化加工装置做进一步说明。

    如图1-2所示,本实施例的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,包括球磨罐以及硬质合金球7。球磨罐包括罐盖固定l型紧扣环1、罐盖2、橡胶密封圈3、罐体4、环形筒支架5、内置样品6。罐盖2设置在罐体4上下两端,罐盖2外侧角部设置有罐盖固定l型紧扣环1。罐体4为圆筒状,罐盖2为圆板。罐盖2直径略小于罐体4外径,罐盖2厚度为5mm。罐体4两端外侧设置有外螺纹,罐盖固定l型紧扣环1内侧设置有内螺纹,罐盖固定l型紧扣环1与罐体4螺纹连接。

    紧贴罐体4内部设置有环形筒支架5,环形筒支架5分为上、下两层,内置样品6夹持在上、下两层环形筒支架5之间,且上、下两层所述环形筒支架5的高度相等。球磨罐内内置样品6上、下两侧的密封空间内设置有相同数量的直径为5mm的硬质合金球7。罐盖2与罐体4和环形筒支架5之间设置有橡胶密封圈3,橡胶密封圈3为厚度为2mm的圆环形密封圈。本实施例中,罐盖2、罐体4以及硬质合金球7的材质均为硬质合金钢。

    本实施例中,罐体4的长度l、罐体4内上下两层环形筒支架5的总高度l、内置样品6的厚度h之间有如下尺寸关系,l=2l h。

    上述实施例只是为了更清楚说明本实用新型的技术方案做出的列举,并非对本实用新型的限定,本领域的普通技术人员根据本领域的公知常识对本申请技术方案的变通亦均在本申请保护范围之内,总之,上述实施例仅为列举,本申请的保护范围以所附权利要求书范围为准。


    技术特征:

    1.一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,包括球磨罐以及硬质合金球(7),其特征在于:所述球磨罐包括罐盖固定l型紧扣环(1)、罐盖(2)、橡胶密封圈(3)、罐体(4)、环形筒支架(5)、内置样品(6);所述罐盖(2)设置在罐体(4)上下两端,所述罐盖(2)外侧角部设置有罐盖固定l型紧扣环(1);紧贴所述罐体(4)内部设置有环形筒支架(5),所述环形筒支架(5)分为上、下两层,内置样品(6)夹持在上、下两层环形筒支架(5)之间;球磨罐内所述内置样品(6)上、下两侧的密封空间内设置有相同数量的硬质合金球(7);所述罐盖(2)与所述罐体(4)和环形筒支架(5)之间设置有所述橡胶密封圈(3)。

    2.根据权利要求1所述的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,其特征在于:所述罐体(4)为圆筒状;所述罐盖(2)为圆板。

    3.根据权利要求2所述的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,其特征在于:所述罐盖(2)直径略小于所述罐体(4)外径,罐盖(2)厚度为4-6mm。

    4.根据权利要求1所述的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,其特征在于:所述罐体(4)两端外侧设置有外螺纹,所述罐盖固定l型紧扣环(1)内侧设置有内螺纹,所述罐盖固定l型紧扣环(1)与所述罐体(4)螺纹连接。

    5.根据权利要求1所述的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,其特征在于:所述橡胶密封圈(3)为厚度为1-3mm的圆环形密封圈。

    6.根据权利要求1所述的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,其特征在于:所述硬质合金球(7)的直径为3-6mm。

    7.根据权利要求1所述的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,其特征在于:所述罐盖(2)、罐体(4)以及硬质合金球(7)的材质均为硬质合金钢。

    8.根据权利要求1所述的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,其特征在于:上、下两层所述环形筒支架(5)的高度相等。

    9.根据权利要求8所述的一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,其特征在于:罐体(4)的长度l、罐体(4)内上下两层环形筒支架(5)的总高度l、内置样品(6)的厚度h之间有如下尺寸关系,l=2l h。

    技术总结
    本实用新型公开了一种金属板双面同步表面纳米化加工装置,属于金属材料表面纳米化技术领域。包括球磨罐以及硬质合金球,球磨罐包括罐盖固定L型紧扣环、罐盖、橡胶密封圈、罐体、环形筒支架、内置样品;罐盖设置在罐体上下两端,罐盖外侧角部设置有罐盖固定L型紧扣环;紧贴罐体内部设置有环形筒支架,环形筒支架分为上、下两层,内置样品夹持在上、下两层环形筒支架之间;球磨罐内内置样品上、下两侧的密封空间内设置有相同数量的硬质合金球;罐盖与罐体和环形筒支架之间设置有橡胶密封圈。该装置有效的解决了双面球磨化一次性形成问题。

    技术研发人员:徐博;宁江利;吴蒙
    受保护的技术使用者:华北理工大学
    技术研发日:2020.06.17
    技术公布日:2021.03.12

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