[發(fā)明專利]一種用于可極化納米纖維按需定向的靜電噴射裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711443951.6
• 申請(qǐng)日: 2017-12-27
• 公開（公告）號(hào): CN107904678A
• 公開（公告）日: 2018-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦貞明;陳以蔚;徐井利;李樹虎;王丹勇;王榮惠;劉俊聰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東非金屬材料研究所
• 主分類號(hào): D01D5/00
• 分類號(hào): D01D5/00
• 代理公司: 濟(jì)南泉城專利商標(biāo)事務(wù)所37218
• 代理人: 李桂存

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種噴射裝置，特別是一種用于納米纖維按需定向的靜電噴射裝置。

背景技術(shù)

納米纖維因體積小，性能優(yōu)異，科技人員往往將其與其它材料混合制成復(fù)合材料，在體積沒有明顯改變的情況下，可大大提高材料的性能。而在很多應(yīng)用場(chǎng)合下，往往需要材料性能在特定方向上實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)，其他方向只需要滿足使用要求即可。目前，納米纖維按特定需要定向控制一直無法得到有效解決，無法滿足利用納米纖維達(dá)到定向增強(qiáng)的需求，限制了納米纖維按需增強(qiáng)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。中國專利申請(qǐng)公布號(hào)為CN102744172A公布了一種快速成型裝置及其靜電噴射系統(tǒng)，該裝置通過噴嘴帶有負(fù)電壓并利用第一電磁線圈發(fā)散、減速，第二電磁線圈加速匯聚依靠控制電路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制流量和電磁場(chǎng)大小，使得納米顆粒材料在高壓靜電場(chǎng)作用下被吸附于工件表面，可以減少飛濺和納米材料損耗，但不能實(shí)現(xiàn)納米纖維在噴射過程中的定向控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種用于納米纖維按需定向的靜電噴射裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：通過設(shè)置電場(chǎng)施加裝置，在毛細(xì)管噴嘴處產(chǎn)生高壓，使其噴出的懸浮液霧化，并在霧化的懸浮液中產(chǎn)生電場(chǎng)，溶劑揮發(fā)后，可極化納米纖維在產(chǎn)生的電場(chǎng)中極化并取向；通過設(shè)置牽引裝置，使基底與毛細(xì)管噴嘴產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)可極化納米纖維在基底表面按需定向，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的。

本發(fā)明涉及的一種用于可極化納米纖維按需定向的靜電噴射裝置，包括支撐架、毛細(xì)管噴嘴、儲(chǔ)液罐、注射泵以及供液管，支撐架包括前端設(shè)置有夾緊裝置的支撐臂，毛細(xì)管噴嘴借助夾緊裝置固定在支撐架上，通過供液管與儲(chǔ)液罐和注射泵相連，其特征在于：還包括直流高壓發(fā)生器、高壓誘導(dǎo)電極、基底、直線滑臺(tái)組、伺服電機(jī)和滾珠絲杠；所述毛細(xì)管噴嘴由金屬材料制成，其與支撐架絕緣連接，與高壓誘導(dǎo)電極導(dǎo)電連接；高壓誘導(dǎo)電極和基底都由金屬材料制成，直流高壓發(fā)生器的高壓端與高壓誘導(dǎo)電極或毛細(xì)管噴嘴相連，零壓端與基底相連；直線滑臺(tái)組由面內(nèi)X向直線滑臺(tái)和Y向直線滑臺(tái)構(gòu)成，位于基底下方，由伺服電機(jī)和滾珠絲杠驅(qū)動(dòng)。

本發(fā)明涉及的用于可極化納米纖維按需定向的靜電噴射裝置，其特征在于：所述毛細(xì)管噴嘴下緣處設(shè)置有錐形擋圈，其由絕緣材料制成，為錐形空心結(jié)構(gòu)，上下開口，毛細(xì)管噴嘴的最下緣位于錐形擋圈內(nèi)部。

本發(fā)明涉及的用于可極化納米纖維按需定向的靜電噴射裝置，其特征在于：所述支撐架的支撐臂高度可調(diào)，由絕緣材料制成。

本發(fā)明涉及的用于可極化納米纖維按需定向的靜電噴射裝置，其特征在于：所述毛細(xì)管噴嘴與供液管連接處外側(cè)設(shè)置有絕緣套管，其由絕緣材料制成。

本發(fā)明的用于可極化納米纖維按需定向的靜電噴射裝置，由于設(shè)置了電場(chǎng)施加裝置，使毛細(xì)管噴嘴釋放的納米纖維懸浮液霧化，溶劑揮發(fā)，可極化納米纖維在受到高壓誘導(dǎo)電極和基底形成的電場(chǎng)作用后，沿電場(chǎng)方向預(yù)取向；由于設(shè)置了基底的牽引裝置，使基底與毛細(xì)管噴嘴產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)預(yù)取向后的可極化納米纖維在基底表面的按需定向。另外，本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明靜電噴射裝置的第一種結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明靜電噴射裝置的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。

其中，1-支撐架，2-毛細(xì)管噴嘴，3-高壓誘導(dǎo)電極，4-絕緣套管，5-供液管，6-基底，7-直線滑臺(tái)組，8-錐形擋圈。

具體實(shí)施方式

以下具體實(shí)施方式僅作為非限制性實(shí)例給出，便于本發(fā)明得到更好地理解并將發(fā)明優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)出來。任何與本發(fā)明類似或經(jīng)其他組合方式制造的裝置都在本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍內(nèi)。

實(shí)施例一

本實(shí)施例中用于可極化納米纖維按需定向的靜電噴射裝置，包括支撐架1、毛細(xì)管噴嘴2、高壓誘導(dǎo)電極3、絕緣套4、儲(chǔ)液罐、注射泵、供液管5、基底6、直線滑臺(tái)組7以及直流高壓發(fā)生器，如圖1所示。

支撐架1包括矩形平板底座和固定在底座上的豎向立柱，立柱上設(shè)置有高度可調(diào)的支撐臂，其由尼龍材料制成，前端設(shè)置有夾緊裝置。

毛細(xì)管噴嘴2為鋁管，長25mm，內(nèi)徑0.5mm。

高壓誘導(dǎo)電極3為圓形鋁板，直徑30mm。

絕緣套管4，由PVC材料制成。

基底6為圓形鋁板，直徑180mm。

直線滑臺(tái)組7由可左右移動(dòng)的X向直線滑臺(tái)和可前后移動(dòng)的Y向直線滑臺(tái)構(gòu)成。