粉体脉冲驱动微分配系统设计及实验研究

发布时间：2017-12-01 22:24

本文关键词：粉体脉冲驱动微分配系统设计及实验研究

【摘要】：粉体微分配技术在材料筛选、梯度材料制备以及快速成型等领域具有非常广泛的应用,同时随着科学技术的发展,粉体微分配技术在越来越多的领域得到了迅猛发展。粉体微分配技术是将一种或者多种粉体按照设定的量或者比例转移到同一个反应池内,使用粉体微分配技术在材料筛选上可以有效降低单次试验中的粉体用量,因而可以降低昂贵粉体的消耗,有效降低实验成本。本文提出了一种基于压电脉冲驱动的粉体微分配方法,设计并制作了多通道粉体微分配系统,主要完成了以下工作：对国内外粉体分配技术进行了总结,并对这些粉体分配技术的优点和缺点进行了分析,提出并设计了基于压电式的粉体微分配系统,采用ATmegal6L作为处理器,设计了多通道任意波形发生器,完成了硬件电路设计,对上位机程序和下位机嵌入式程序进行了设计,可以实现多通道任意电压波形的输出,同时可以实现多种波形的任意组合,设计了频闪监测系统,并使用球形钛合金粉体进行了频闪监测实验。研究了系统参数(驱动波形、驱动频率、电压等)对粉体微分配的影响,并进行了应用实验。驱动波形可以控制粉体运动方向,可以组合不同波形来控制粉体的运动方向,从而实现粉体的顺利分配,驱动电压过大或者过小都不利于进行粉体微分配,频率越大,粉体微分配的变异系数越小。使用粉体微分配系统对Y2O3、Eu2O3、Tb4O7、NH2CH2COOH等粉体进行了标定,并在此基础上制备了2×3Y2O3:Tb3+绿光发光材料芯片和7×14Y2O3:Eu3+红光发光材料芯片,并通过照相术和光谱检测得出了最大光谱强度所对应的n(Tb4O7:n(Y2O3)值和n(Eu2O3):n(Y2O3)值,使用粉体微分配系统可以有效提高材料制备和筛选效率,并且降低材料制备成本。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB383.3

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