[發(fā)明專利]一種電場取向玻璃鱗片的裝置和方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010631104.8 | 申請日： | 2020-07-03 |
| 公開（公告）號： | CN111825347A | 公開（公告）日： | 2020-10-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 姚英邦;李毅;許一文;胡永才;梁波;陶濤;魯圣國 | 申請（專利權(quán)）人： | 廣東工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號： | C03C23/00 | 分類號： | C03C23/00;C08L89/00;C08K9/06;C08K9/00;C08K7/00 |
| 代理公司： | 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329 | 代理人： | 江金城 |
| 地址： | 510062 廣東*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 電場 取向 玻璃 鱗片 裝置 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種電場取向玻璃鱗片的裝置和方法，該裝置主要包括兩塊不銹鋼方形薄板作為電極，所述鋼板豎直插在開有橫槽的木塊上并使之平行，并分別用到導(dǎo)線連接在高壓逆變器的倆輸出端，所述高壓逆變器可將輸入電壓升至2400倍，其輸入端連接在可調(diào)直流電源上。該方法主要包括將玻璃鱗片和明膠溶液按照一定比例配置懸濁液并置于強(qiáng)電場之間，利用電場控制其取向性。本裝置簡單易得，安全可靠且取向性良好，可用于多種微米級材料的取向。本發(fā)明還具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、容易實施的優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及電場取向裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種電場取向玻璃鱗片的裝置和方法。
背景技術(shù)
二維材料作為一種新型材料，由于其載流子遷移和熱量擴(kuò)散都被限制在了二維平面內(nèi)，所以展現(xiàn)出了許多有奇特的性質(zhì)，廣泛應(yīng)用于光電、熱電器件等諸多領(lǐng)域。想要將材料加以應(yīng)用，就必須要對材料進(jìn)行組裝。貝殼珍珠層由于其獨(dú)特的“磚-泥”結(jié)構(gòu)，在力學(xué)和電學(xué)方面都展現(xiàn)出了優(yōu)越的性能，因此，學(xué)者們常把一些二維材料組裝成仿生貝殼珍珠層材料。
目前常用的組裝方法有磁場組裝、力場組裝和電場組裝等。然而，磁場組裝的工藝復(fù)雜，能耗高，且組裝效果一般。力場組裝會對材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成破壞。相比較而言，電場組裝是指將二維材料放在強(qiáng)電場中間，先將材料極化，后在電場里作用下對材料進(jìn)行取向的組裝方法。電場組裝效率高，能耗低，不會破壞材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是組裝仿生珍珠層的首選方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種電場取向玻璃鱗片的裝置。
本發(fā)明的另一目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于上述裝置的方法。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種電場取向玻璃鱗片的裝置，該裝置主要包括電壓源、高壓逆變器、鋼板、底座、容器、以及液體。所述液體注入容器內(nèi)并等待取向。所述底座上設(shè)有兩條平行的開槽。所述鋼板設(shè)為兩塊，相互平行并分別安裝在底座的開槽上。所述電壓源的輸入端與外部電源連接，輸出端與高壓逆變器的輸入端連接。所述高壓逆變器的輸出端與通過導(dǎo)線分別與兩塊鋼板連接，使兩塊鋼板成為電場的兩個電極。將所述容器置入兩鋼板之間并固定。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述電壓源采用可調(diào)式直流電壓源。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述底座采用木塊材料制成。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鋼板采用不銹鋼方形薄板制成。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述高壓逆變器采用可將輸入電壓提升2400倍并輸出的高壓逆變器。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述鋼板尺寸為100*100*1mm，間距為50mm。
進(jìn)一步的，為了將鋼板牢牢固定在底座上，本發(fā)明所述開槽內(nèi)還設(shè)有用于夾緊鋼板的凸條。所述凸條豎直設(shè)置在開槽兩側(cè)的內(nèi)壁上，并與開槽一體設(shè)置，且開槽兩側(cè)的凸條錯位設(shè)置。
進(jìn)一步的，所述底座上還設(shè)有用于固定底座的吸盤。所述吸盤設(shè)置在底座底部上，與底座固定連接，實現(xiàn)將底座牢牢固定在桌面上。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述液體為玻璃鱗片-明膠溶液，配置過程為：取20mL去離子水、0.8g明膠和1g經(jīng)過硅烷化處理的玻璃鱗片攪拌均勻，先在80℃溫度下攪拌1小時，再在常溫下攪拌1小時，攪拌速度為1000rpm后獲得，其中，玻璃鱗片的平均直徑為80μm，厚800nm。
本發(fā)明的另一目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：
一種基于電場取向玻璃鱗片的裝置的制作方法，該方法主要包括如下步驟：將35mm一次性培養(yǎng)皿水平放置在兩鋼板之間，接通電源，用一次性注射器量取7mL液體并將其注入上述培養(yǎng)皿中，30min后斷開電源，靜置晾干即可。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)：
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