[發明專利]一種太空筆筆尖的制備方法

有效

• 申請號: 202110225007.3
• 申請日: 2021-03-01
• 公開（公告）號: CN112939623B
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 王敏慶
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: C04B38/06
• 分類號: C04B38/06;C04B30/02;C04B30/00;B43K1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種太空筆筆尖的制備方法，其以碳基材或陶瓷基材為原料，向所述碳基材或陶瓷基材加入制孔劑，壓制成型，通過熱水對所述制孔劑進行膠質轉化，之后在450?650℃下進行高溫燒結，加工成型，即得所述太空筆筆尖；所述制孔劑為在冷水中不具有溶解性，在熱水中則轉化為膠質的植物淀粉，所述植物淀粉中支鏈淀粉占比大于等于85％。本發明所制得的太空筆筆尖毛細孔結構分布非常均勻，極大改善了供墨的流暢性以及供墨壓力的穩定性，保證墨水順利、均勻出水。

技術領域

本發明屬于太空筆技術領域，具體涉及一種太空筆筆尖的制備方法。

背景技術

太空筆是為宇航員設計的專用筆。其核心技術是要求在無重力狀態之下能夠使用。一般的鋼筆和圓珠筆是借助液滴重力完成筆尖出墨，因此無法在無重力狀態下使用；鉛筆雖不受無重力環境條件約束，但鉛筆芯斷裂后，在無重力的空間中飄浮，可能飄進鼻腔和眼睛，或因為具有導電性極易引起電路短路，而且鉛筆的筆芯和木頭在純氧的環境中很容易快速燃燒，危險性極高，因此，在太空艙環境內使用風險很大。為解決這個問題，美國開發出了太空圓珠筆，供宇航員在太空環境下使用，但是售價非常高。現在，中國也提出了太空中性筆、太空圓珠筆、多功能太空筆等不同原理的太空筆。性能優良的太空筆除了可以適用于航天之外，還可在登山、潛水、探險旅游、極地考察探險等惡劣環境中使用。

目前，國內提出了一種新型的太空筆，它是根據虹吸仿生學原理所研制發開，具體采用具有毛細孔的仿生材料輸送墨水，其筆芯可以克服重力作用，保證墨水順利出水，但是筆尖的材料選擇及加工方法仍然是難點，存在制備方法復雜，制作成本高，供墨壓力不穩定的問題，如何通過簡單、低成本的方法制備出性能優異的太空筆是目前急需解決的問題。

發明內容

本發明提出一種太空筆筆尖的制備方法，以克服現有技術中存在的制備方法復雜，制作成本高，供墨壓力不穩定的問題。

本發明的目的是提供一種太空筆筆尖的制備方法，具體過程如下：

以碳基材或陶瓷基材為原料，向所述碳基材或陶瓷基材加入制孔劑，壓制成型，通過熱水對所述制孔劑進行膠質轉化，之后在450-650℃下進行高溫燒結，加工成型，即得所述太空筆筆尖；

所述制孔劑為在冷水中不具有溶解性，在熱水中則轉化為膠質的植物淀粉，所述植物淀粉中支鏈淀粉占比大于等于85％。

優選地，所述制孔劑為藕粉或葛根粉。

更優選地，所述制孔劑的粒度為0.2μm～0.3μm；所述制孔劑添加量為所述碳基材或陶瓷基材重量的5-15％。

優選地，所述碳基材為0.2μm-0.3μm的實心碳纖維或0.3μm-0.4μm的空芯碳纖維管形成的直徑為0.5-2.0mm纖維束。

優選地，所述熱水為65℃以上的熱水。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：

本發明通過簡單的方法制備得到了性能優良的太空筆筆尖，所制得的太空筆筆尖毛細孔結構分布非常均勻，極大改善了供墨的流暢性以及供墨壓力的穩定性，保證墨水順利、均勻出水很好的解決了太空筆筆尖的加工問題。

具體實施方式

為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案能予以實施，通過下面給出的本發明的具體實施例可以進一步了解本發明，但它們不是對本發明的限定。對于本領域的技術人員根據上述發明內容所作的一些非本質的改進與調整，也視為落在本發明的保護范圍內。