[發明專利]一種超高分子量聚乙烯粉末燒結成型的顯微可視化實驗裝置

在審

• 申請號: 202110588381.X
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113400666A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 何繼敏;王國儼
• 申請（專利權）人: 北京化工大學
• 主分類號: B29C67/04
• 分類號: B29C67/04;B29C37/00;B29K23/00;B29L31/14
• 代理公司: 北京五月天專利商標代理有限公司 11294
• 代理人: 王振華

本發明提供了一種超高分子量聚乙烯粉末燒結成型的顯微可視化實驗裝置，其包括可視化燒結模具、體式顯微鏡和顯示器，所述可視化燒結模具有模腔，模腔的上端設置有可視窗，體式顯微鏡的物鏡設置在可視窗上方，體式顯微鏡通過線纜與顯示器相連，體式顯微鏡透過可視窗將模腔內的情況實時顯示在顯示器上。通過該裝置可以對加熱模腔內的超高分子量聚乙烯樹脂粉末的形態變化及微孔形成過程進行實時顯微放大觀察和記錄。

技術領域

本申請涉及聚合物粉末燒結成型領域，具體涉及一種超高分子量聚乙烯粉末燒結成型的顯微可視化實驗裝置。

背景技術

粉末燒結法是目前成型超高分子量聚乙烯微孔濾芯材料的主要方法。在以粉末燒結法制備超高分子量聚乙烯微孔濾芯材料的過程中，樹脂粉末顆粒在模具的膜腔中被加熱，顆粒表面熔融后相互粘結在一起，顆粒之間的縫隙就形成了微觀的通道。這種方法可以生產孔徑在0.1-10μm之間的濾芯微孔材料，其微孔孔徑和孔隙率主要受顆粒直徑、粒徑分布等影響。為了對從加熱到冷卻的燒結過程中粉末顆粒的狀態變化進行高清晰觀察，以探明粉末燒結法制備超高分子量聚乙烯微孔濾芯材料的微孔形成機理，需要采用特殊的粉末燒結成型實驗裝置對肉眼難以分辨的微細粉末的燒結過程形態變化進行微觀尺度下的觀察和記錄，而現有的實驗裝置無法達到此目標。

發明內容

為了解決現有技術中存在的問題，本發明提供一種超高分子量聚乙烯粉末燒結成型的顯微可視化實驗裝置，通過該裝置，可以對粉末燒結法制備超高分子量聚乙烯微孔濾芯材料過程中的粉末顆粒的形態變化進行可視化顯微放大觀察和記錄。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

一種超高分子量聚乙烯粉末燒結成型的顯微可視化實驗裝置，包括可視化燒結模具、體式顯微鏡和顯示器，所述可視化燒結模具有模腔，模腔的上端設置有可視窗，體式顯微鏡的物鏡設置在可視窗上方，體式顯微鏡通過線纜與顯示器相連，體式顯微鏡透過可視窗將模腔內的情況實時顯示在顯示器上。

環繞物鏡外側設置有環形可變光源。

可視化燒結模具擱置在安裝平臺上，可視化燒結模具與安裝平臺之間設置有隔熱墊板。

所述可視化燒結模具外側設有冷卻用吹風機，吹風機風口位置高于可視化燒結模具的頂面。

所述可視化燒結模具包括筒體、底座和端蓋，所述底座和端蓋可拆卸的連接在筒體兩端后形成腔體即為模腔，其中端蓋的中央設置有觀察孔，觀察孔由視窗玻璃封閉后形成可視窗。

所述筒體的外壁安裝有加熱圈，筒體中部徑向位置裝有控溫熱電偶。

所述視窗玻璃采用透明耐高溫石英玻璃。

所述體式顯微鏡包括立柱、調焦機構和鏡體，所述鏡體上設置有目鏡、電子目鏡和物鏡，所述電子目鏡通過視頻線纜與顯示器相連。

所述調焦機構包括可滑動套設在立柱上的升降臂，升降臂上固定有鏡體。

所述升降臂包括套在立柱上連接塊及固定在連接塊上的鏡體抱箍，所述鏡體就固定在鏡體抱箍中，連接塊上設置有高度固定旋鈕和調焦輪。

本發明具有的技術效果：

由于可視化燒結模具的頂部裝有透明耐高溫石英玻璃材質的視窗玻璃，視窗玻璃上端為體視顯微鏡的物鏡，在物鏡下部的環形可變光源的照明下，體視顯微鏡可以透過觀察孔和視窗玻璃對加熱模腔內的超高分子量聚乙烯樹脂粉末的形態變化及微孔形成過程進行實時顯微放大（放大倍數可調節）觀察，并通過與體視顯微鏡相連的顯示器進行高清圖像拍攝和保存，從而為粉末燒結法制備超高分子量聚乙烯微孔濾芯材料的微孔形成機理研究提供可靠的實驗依據。

附圖說明

以下結合附圖對本發明作進一步說明， 附圖僅對本發明做示意性說明和解釋，并不限定本發明的范圍。

圖1為本發明所述實驗裝置的結構示意圖；