本发明属于粉末材料成型技术领域，具体涉及一种梯度热源的制造方法。
背景技术：
热源用发热体材料是现代工业社会的基础性材料。它的好坏和水平决定了社会其它工业水平的高低。如发热体材料的最高使用温度决定了加热炉的最高使用温度，也决定了理零件热处理时所能达到的最高温度。热源用发热体材料发热的情况也决定了加热炉的温度控制水平。
目前，工业上所用到的发热体，包括电阻丝及其它形状的发热体从宏观上都是比较均匀性。基本上每一段或者是不同部位，其成份和组织在宏观上基本是均匀，因而，意味着其各个不同部位的电阻是一样的。在通过不同部位的电流一样时，根据欧姆定律，因而每个部位单位时间的发热量也是一样的。这是工业上传统发热材料的现状。
实际上，人们在医学上，加工制造行业，材料行业等诸多领域内，往往需要的不一定是均匀分布的温度场，可能是成一定梯度分布的温度场。但是，到目前为止，没有一种比较好的，能够精确控制的梯度温度场产生的方法。本发明提出一种梯度热源的制造方法，通过本发明所生产的梯度热源，能得到精确可控的梯度温度场，填补国内外的空白。
技术实现要素：
本发明旨在克服目前工业领域内没有可以精确控制温度梯度的梯度热源的缺点，目的是提供一种高效，可以精确控制温度梯度的梯度热源制造方法，填补国内外空白。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：第一步，将用于制造梯度热源的原始粉体材料按照线性成分梯度放置于棒状模具中，在一定压力中进行压型；第二步，压型后的坯料在真空度不大于0.1Pa的真空炉中，在1200℃-1500℃温度下进行烧结，保温30分钟~120分钟；第三步，对烧结后的棒料样品进行抛光，光洁度达到9以上；第四步，在抛光后的棒料样品两端通上电后就成了电阻元件，制成梯度热源。
在上述技术方案中：用于制造梯度热源的原始粉体材料的粒度变化范围在0.05微米~1000微米。
在上述技术方案中：通过控制获得梯度成分和梯度组织的工艺手段得到梯度电阻，梯度电阻产生梯度热源。
因此，本发明具有能够精确控制发热材料成分梯度和组织梯度，达到控制不同部位发热量的特点，填补梯度热源材料的空白。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步的描述，并非对本发明保护范围的限制。
实施例1
一种梯度热源的制造方法。先将准备好25mm×Φ15mm棒状模具垂直放置于水平基座上，棒状模具的开口垂直向上。模具准备好后，进行物料填充。准备三种待填充物料分别为粒径不大于25微米且纯度为99.95%的还原铁粉，粒径不大于75微米且纯度为99.97%的铬粉，和粒径不大于25微米且纯度为99.98%的铝粉。三种成分的不同物料分别放置在三个可移动式的喷粉装置中，三个喷粉装置各种粉体的流速可控。调整三个喷粉装置的位置，以保证各个喷嘴喷出的物料曲线中心在空间中交于一点，物料在气流作用下，在交点处产生混合，交点下连接料斗敞口，料斗出口直接深入垂直放置的模具型腔内，混合粉体料通过斗出口流入模具型腔。固定铁粉的喷射速率5克/秒，铬粉的喷射速率从喷射开始到整个混合粉体充满模具型腔的时间段内的变化范围为1.5克/秒~2克/秒内成线性变化，铝粉的喷射速率从喷射开始到整个混合粉体充满模具型腔的时间段内的变化范围为1.5克/秒~2克/秒成线性变化。模具型腔被混合粉体充满后，喷粉结束。混合粉体在150MPa压力下压制，压制成生坯。生坯在真空烧结炉中烧结，炉子真空度为0.1Pa, 烧结温度为1450℃，保温2小时，然后炉冷至室温，制得烧结棒料。烧结棒料在磨床上，磨制到棒料的表面光洁度达到9。在磨好的棒料两段通上电，梯度热源便做成。各段的发热情况为I2R，其中I为通过棒状发热体的电流，在整个棒的长度方向上，其电流都一样，R在长度方向上由于成分和组织成梯度变化而呈梯度变化，因而发热体发出的热量在长度方向上呈梯度变化，形成梯度热源。
实施例2
一种梯度热源的制造方法。先将准备好25mm×Φ15mm棒状模具垂直放置于水平基座上，棒状模具的开口垂直向上。模具准备好后，进行物料填充。准备两种待填充物料分别为粒径不大于75微米且纯度为99.99%的铬粉，和粒径不大于0.1微米且纯度为99.99%的羰基镍粉。两种成分的不同物料分别放置在两个可移动式的喷粉装置中，两个喷粉装置中粉体的流速可控。调整两个喷粉装置的位置，以保证两个喷嘴喷出的物料曲线中心在空间中交于一点，物料在气流作用下，在交点处产生混合，交点下连接料斗敞口，料斗出口直接深入垂直放置的模具型腔内，混合粉体料斗出口流入模具型腔。固定铬粉的喷射速率为1.5克/秒，羰基镍粉的喷射速率从喷射开始到整个混合粉体充满模具型腔的时间段内的变化范围为4克/秒~5克/秒成线性变化。模具型腔被混合粉体充满后，喷粉结束。混合粉体在160MPa压力下压制，压制成生坯。生坯在真空烧结炉中烧结，炉子真空度为0.08Pa, 烧结温度为 1410℃，保温1小时，然后炉冷至室温，制得烧结棒料。烧结棒料在磨床上，磨制到棒料的表面光洁度达到9。在磨好的棒料两段通上电，梯度热源便做成。各段的发热情况为I2R，其中I为通过棒状发热体的电流，在整个棒的长度方向上，其电流都一样，R在长度方向上由于成分和组织成梯度变化而呈梯度变化，因而发热体发出的热量在长度方向上呈梯度变化，形成梯度热源。
实施例3
一种梯度热源的制造方法。先将准备好25mm×Φ15mm棒状模具垂直放置于水平基座上，棒状模具的开口垂直向上。模具准备好后，进行物料填充。准备两种待填充物料分别为粒径不大于75微米且纯度为99.00%的铬粉，和粒径不大于0.1微米且纯度为99.00%的羰基镍粉。两种成分的不同物料分别放置在两个可移动式的喷粉装置中，两个喷粉装置各种粉体的流速可控。调整两个喷粉装置的位置，以保证两个喷嘴喷出的物料曲线中心在空间中交于一点，物料在气流作用下，在交点处产生混合，交点下连接料斗敞口，料斗出口直接深入垂直放置的模具型腔内，混合粉体料斗出口流入模具型腔。固定铬粉的喷射速率为1.5克/秒，羰基镍粉的喷射速率从喷射开始到整个混合粉体充满模具型腔的时间段内的变化范围为4克/秒~5克/秒成线性变化。模具型腔被混合粉体充满后，喷粉结束。混合粉体在160MPa压力下压制，压制成生坯。生坯在真空烧结炉中烧结，炉子真空度为0.05Pa，烧结温度为 1400℃，保温1小时，然后炉冷至室温，制得烧结棒料。烧结棒料在磨床上，磨制到棒料的表面光洁度达到9。在磨好的棒料两段通上电，梯度热源便做成。各段的发热情况为I2R，其中I为通过棒状发热体的电流，在整个棒的长度方向上，其电流都一样，R在长度方向上由于成分和组织成梯度变化而呈梯度变化，因而发热体发出的热量在长度方向上呈梯度变化，形成梯度热源。
实施例4
一种梯度热源的制造方法。先将准备好25mm×Φ15mm棒状模具垂直放置于水平基座上，棒状模具的开口垂直向上。模具准备好后，进行物料填充。准备两种待填充物料分别为粒径不大于80微米且纯度为99.99%的铬粉，和粒径不大于0.1微米且纯度为99.99%的羰基镍粉。两种成分的不同物料分别放置在两个可移动式的喷粉装置中，两个喷粉装置各种粉体的流速可控。调整两个喷粉装置的位置，以保证两个喷嘴喷出的物料曲线中心在空间中交于一点，物料在气流作用下，在交点处产生混合，交点下连接料斗敞口，料斗出口直接深入垂直放置的模具型腔内，混合粉体料斗出口流入模具型腔。固定铬粉的喷射速率为1.3克/秒，羰基镍粉的喷射速率从喷射开始到整个混合粉体充满模具型腔的时间段内的变化范围为4.2克/秒~5克/秒成线性变化。模具型腔被混合粉体充满后，喷粉结束。混合粉体在160MPa压力下压制，压制成生坯。生坯在真空烧结炉中烧结，炉子真空度为0.05Pa，烧结温度为1400℃，保温1小时，然后炉冷至室温，制得烧结棒料。烧结棒料在磨床上，磨制到棒料的表面光洁度达到9。在磨好的棒料两段通上电，梯度热源便做成。各段的发热情况为I2R，其中I为通过棒状发热体的电流，在整个棒的长度方向上，其电流都一样，R在长度方向上由于成分和组织成梯度变化而呈梯度变化，因而发热体发出的热量在长度方向上呈梯度变化，形成梯度热源。
实施例5
一种梯度热源的制造方法。先将准备好25mm×Φ15mm棒状模具垂直放置于水平基座上，棒状模具的开口垂直向上。模具准备好后，进行物料填充。准备两种待填充物料分别为粒径不大于80微米且纯度为99.99%的铬粉，和粒径不大于0.1微米且纯度为99.99%的羰基镍粉。两种成分的不同物料分别放置在两个可移动式的喷粉装置中，两个喷粉装置各种粉体的流速可控。调整两个喷粉装置的位置，以保证两个喷嘴喷出的物料曲线中心在空间中交于一点，物料在气流作用下，在交点处产生混合，交点下连接料斗敞口，料斗出口直接深入垂直放置的模具型腔内，混合粉体料斗出口流入模具型腔。固定铬粉的喷射速率为1.3克/秒，羰基镍粉的喷射速率从喷射开始到整个混合粉体充满模具型腔的时间段内的变化范围为4.2克/秒~5克/秒成线性变化。模具型腔被混合粉体充满后，喷粉结束。混合粉体在170MPa压力下压制，压制成生坯。生坯在真空烧结炉中烧结，炉子真空度为0.1Pa, 烧结温度为 1450℃，保温120分钟，然后炉冷至室温，制得烧结棒料。烧结棒料在磨床上，磨制到棒料的表面光洁度达到9。在磨好的棒料两段通上电，梯度热源便做成。各段的发热情况为I2R，其中I为通过棒状发热体的电流，在整个棒的长度方向上，其电流都一样，R在长度方向上由于成分和组织成梯度变化而呈梯度变化，因而发热体发出的热量在长度方向上呈梯度变化，形成梯度热源。