[發明專利]便捷式熱-電耦合誘導聚合物成型實驗裝置及其實驗方法

有效

• 申請號: 202110591501.1
• 申請日: 2021-05-28
• 公開（公告）號: CN113390950B
• 公開（公告）日: 2023-08-25
• 發明（設計）人: 張俐楠;陸凱;劉紅英;吳立群;王洪成
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N27/626
• 分類號: G01N27/626
• 代理公司: 浙江千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 周希良

本發明屬于微納米熱?電耦合誘導結構成型技術領域，具體涉及便捷式熱?電耦合誘導聚合物成型實驗裝置及其實驗方法。包括滾珠絲杠、絲杠、千分尺滑臺、連接件、裝夾件、基板、下導電板、氧化鋁陶瓷槽、直流穩壓電源、高溫加熱平臺、誘導模板和上導電板；所述滾珠絲杠與絲杠組合連接；所述裝夾件與連接件固定連接；所述氧化鋁陶瓷槽置于高溫加熱平臺上方；所述下導電板置于氧化鋁陶瓷槽中；所述基板置于下導電板上方；所述誘導模板固定于裝夾件下方；所述裝夾件底部設有凹槽，所述上導電板位于裝夾件底部的凹槽中。本發明具有能夠提高實驗安全性和便捷性的特點。

技術領域

本發明屬于微納米熱-電耦合誘導結構成型技術領域，具體涉及便捷式熱-電耦合誘導聚合物成型實驗裝置及其實驗方法。

背景技術

目前的電場誘導聚合物表面成型工藝，對聚合物表面性能影響作用往往取決于表面的微結構。表面織構作為控制摩擦磨損的一種方法，能夠有效改善摩擦副表面摩擦學性能、提高承載能力、延長使用壽命等。根據不同的需求，利用軟材料，加工具有相似的特殊功能的微織構表面，對社會的發展以及科學的進步都有一定的積極的作用。電場誘導表面成型技術研究主要集中表面成型外部因素進行研究、模板誘導多級微觀結構制備工藝及微器件制備應用研究等三方面，且已取得大量可觀的研究成果。

電場誘導聚合物薄膜成型，在基底與誘導模板之間施加控制電場，在電場梯度的作用下，聚合物表面進一步運動。但由于是微納米級實驗，且實驗過程中有電場與溫度場的參與，導致實驗較為困難，阻礙了研究。更為重要的是實驗要對誘導模板(即上電極板)和基底(即下電極板)通高電壓，這就對實際操作要求很高且過程較為繁瑣。在探究不同結構模板對聚合物的作用效果時，又要頻繁的更換誘導模板，這就導致實驗的進行十分的不便。

因此，設計一種能夠提高實驗安全性和便捷性的熱-電耦合誘導聚合物成型實驗裝置，就顯得十分必要。

例如，申請號為CN202010486696.9的中國實用新型專利所述的一種聚合物柱體表面織構成型研究裝置及實驗方法，所述裝置包括實驗工作臺、高分子聚合物材料圓柱體、柱體固定裝置、模具固定裝置、定制柱體加熱裝置、模具驅動裝置、實驗臺底板；所述模具固定裝置包括定制軌道、模具安裝板、平板模具。所述實驗方法是通過所述裝置實現將所述平板模具表面微織構轉印至所述高分子聚合物材料圓柱體的表面上。利用所述裝置并通過所述實驗方法可以完成表面微織構成型過程中成型溫度、預壓印量及轉印滾壓速度對所述高分子聚合物材料圓柱體表面微織構成型的影響研究。雖然將滾-滾的柱體表面微織構成型方法轉化為板-滾方式，簡化了模具，降低實驗成本，方便對表面織構成型過程參數的設定與監測，但是其缺點在于，若采用上述裝置在探究不同結構模板對聚合物的作用效果時，仍需要頻繁的更換模具固定裝置，導致實驗的進行十分不便。

發明內容

本發明是為了克服現有技術中，現有電場誘導聚合物表面成型裝置，要對誘導模板和基底通高電壓，導致實際操作要求高且缺乏安全性以及在探究不同結構模板對聚合物的作用效果時，需要頻繁更換誘導模板，導致實驗進行十分不便的問題，提供了一種能夠提高實驗安全性和便捷性的便捷式熱-電耦合誘導聚合物成型實驗裝置及其實驗方法。

為了達到上述發明目的，本發明采用以下技術方案：

便捷式熱-電耦合誘導聚合物成型實驗裝置，包括滾珠絲杠、絲杠、千分尺滑臺、連接件、裝夾件、基板、下導電板、氧化鋁陶瓷槽、直流穩壓電源、高溫加熱平臺、誘導模板和上導電板；所述滾珠絲杠與絲杠組合連接，用于構成實驗裝置框架；所述裝夾件與連接件固定連接；所述氧化鋁陶瓷槽置于高溫加熱平臺上方；所述下導電板置于氧化鋁陶瓷槽中；所述基板置于下導電板上方，作為下電極板；所述誘導模板固定于裝夾件下方，作為上電極板；所述裝夾件底部設有凹槽，所述上導電板位于裝夾件底部的凹槽中。

作為優選，還包括用于隔熱的氣凝膠氈，所述氣凝膠氈覆蓋于高溫加熱平臺上。

作為優選，還包括下導電夾；所述下導電夾夾住下導電板，構成下半部分的導電結構。