高温超导微纳粒子制备设备研制

【摘要】：超导材料和纳米材料因其特性和其潜在应用前景引起人们的广泛关注,成为了世界性的研究热点,因此超导材料的粉碎至关重要。振动磨是由电机通过挠性联轴器,带动主轴回转,轴带动轴上偏心块回转,从而产生激振力,利用弹簧使筒体产生振动,从而使筒内物料和磨介相互冲击、碰撞、击碎和粉磨物料。振动磨工作筒高频振动造成工作介质对物料的冲击速度快、且工作介质多而使得冲击频率高,可实现物料的微米纳米级粉碎;由于其可通过调节控制振动的频率、振幅、介质尺寸等参数来控制工艺工程,从而可实现对物料粉碎粒度的调节与控制;其结构相对简单,便于实现微小型化。本论文首先利用粉碎理论计算出铋系铜氧化物高温超导材料粉碎到微米级粒度所需的振动强度,振幅和所需电机转速,并对振动磨进行振动分析,得出所需的偏心距,以及隔振设计计算出弹簧的具体参数,从而完成振动磨的整体设计。其次利用Solidworks软件对振动磨零件进行三维实体建模,生成参数化的零部件并进行装配;对振动磨进行运动仿真,得出振动磨的振幅、研磨球运动轨迹等性能参数,初步检验设计的合理性;同时对关键零件轴的强度进行有限元分析,得到应力分布和危险部位,并确认设计的安全性。最后完成设计、绘制CAD图纸、加工制造实体振动磨各零件,并进行组装调试。经检验合格后,对铋系铜氧化物高温超导材料进行振动粉碎实验,经过粉碎、干燥、筛分后在hirox RH-7700的浩视显微镜中观察粉碎后的物料粒度并与预想值对比分析,并不断地调试振动磨参数重复实验,最终得到比较理想的实验效果满足微米级粒度要求。
【关键词】：超导材料 粉碎 振动磨 运动仿真 有限元分析
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB383.1;TM26