[發明專利]離子聚合物金屬復合物基膜打磨粗化和校直裝置

在審

• 申請號: 201610072559.4
• 申請日: 2016-02-02
• 公開（公告）號: CN105538049A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 趙揚;呂俊;孟慶龍;姜佳昕;馬帥;陸曉菲;羅晗梅
• 申請（專利權）人: 廈門大學
• 主分類號: B24B1/00
• 分類號: B24B1/00;B29C53/18
• 代理公司: 廈門南強之路專利事務所(普通合伙) 35200
• 代理人: 馬應森

技術領域

本發明涉及離子聚合物金屬復合物，尤其是涉及一種離子聚合物金屬復合物基膜打磨粗 化和校直裝置。

背景技術

離子聚合物金屬復合物材料(IPMC)是在全氟磺酸質子交換膜(Nafion)上下層鍍上金 屬鉑電極，形成的一種“三明治”結構的智能材料。IPMC的制備流程是澆鑄Nafion基膜，Nafion 基膜打磨粗化，離子交換過程，化學還原反應鍍電極。

現在實驗室中Nafion基膜的打磨粗化方式主要有砂紙打磨、化學腐蝕、等離子刻蝕、熱 壓處理以及噴砂處理等。對比這幾種打磨方式，由于砂紙打磨的方向性，砂紙打磨制備的IPMC 更加簡便有效。

中國專利CN103465147A一種IPMC材料基體膜的糙化工藝中，利用的是將基膜固定在凹 腔中，Nafion基膜中鋪磨料，使用打磨錘拉動磨料打磨，其手工的打磨方法，打磨的均勻性、 打磨的力度、粗化的程度等不易掌控；打磨過程中會引入應力，使基膜變形，對后續化學鍍 電極制備的IPMC性能和功能有很大的影響；同時在厚膜打磨為薄膜的過程中，強度太大、去 除厚度不易掌控。

多片打磨勞動強度大、效率低。手工打磨不適合大片材、多片材和對厚度的精度要求較 高的基膜處理，更滿足不了未來對于IPMC工業化生產的需求。

發明內容

本發明的目的是為了克服現胡實驗室制備IPMC材料過程中，傳統手工打磨Nafion膜的不 便，大片、多片打磨時工作量大，精準度不高，尺寸無法控制等缺點，提供可實現可控自動 機械打磨，滿足同向、均勻度、精準度要求的一種離子聚合物金屬復合物基膜打磨粗化和校 直裝置。

本發明設有打磨機構、第1電機、電機座、機架、電路控制器、第2電機、第3電機、齒輪 滑板機構、Nafion膜、調節螺桿機構；所述打磨機構安裝在機架上，用于實現Nafion的打磨粗 化以及校直，打磨機構設有砂紙、打磨滾、砂紙鎖緊裝置、四角螺母。砂紙鎖緊裝置包括轉 桿、第1彈簧、壓緊塊；第1電機、第2電機分別安裝在電機座和機架上，分別為上下打磨滾提 供動力；齒輪滑板機構(齒輪齒條機構)安裝在機架上，由第3電機提供動力，為實現Nafion的 打磨提供長度方向的進給。齒輪滑板機構設有齒輪滑板部件、齒輪。齒輪滑板部件包括齒輪 滑板、長條壓板、螺母、螺釘；調節螺桿機構(螺旋機構)安裝在機架上，用于調節打磨機構 中上、下打磨滾之間的距離，控制打磨的粗糙度和打磨厚度。調節螺桿機構包括螺桿、第2 彈簧、軸承座。

本發明提供精確的厚度的打磨，并且確保了Nafion的平直度。

傳統的手工打磨的Nafion基膜，由于打磨力不均勻，膜內將產生應力，表現出在IPMC鍍 電極后，IPMC會產生形變，影響IPMC的性能和功能。

本發明的優點在于：(1)較手工打磨，基膜的均勻度高、精度高、打磨尺寸可控。當手 工進行基膜粗化時，大尺寸基膜，工作量大，粗化的均勻性差，特別是大去除量時，采用手 工打磨，尺寸的均勻性和精準度無法控制；改善梯度基膜打磨的尺寸精度不可控問題。(2)可 以通過校直，去除基膜的應力。當手工打磨基膜時，由于用力不均，基膜會有局部的變形和 應力，通過校直，去除基膜的應力。(3)調節螺桿中，單個螺桿可調，可實現均勻高度的打 磨及多種去除高度的打磨，達到基膜不同厚度的特定要求。(4)效率高，使用方便，節省人 力。(5)裝置簡易、體積小、便攜。

附圖說明

圖1為本發明實施例的整體結構組成示意圖。

圖2為本發明實施例的上打磨滾的部件圖及局部放大圖。

圖3為本發明實施例的打磨滾中鎖緊裝置裝配圖。

圖4為本發明實施例的打磨滾中鎖緊裝置局部剖視圖。

圖5為本發明實施例的齒輪滑板機構裝配圖。

圖6為本發明實施例的滑板的裝配圖。

圖7為本發明實施例的螺桿機構裝配圖。