[发明专利]一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置

权利要求书

1.一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置，其特征在于：包括液压部分、剪切部分、加热部分、环境控制部分；

所述的液压部分由加压柱、液压机下基板、液压缸、液压上基板组成，液压上基板由液压控制系统控制液压缸工作，使加压柱均匀下降，加压柱作用于液压上基板；液压上基板采用四支柱结构，保证对样品实现均匀加压，液压上基板侧面设置螺旋凹槽，凹槽均匀布满圆柱体侧面，间距为4~5 mm，凹槽用来安装加热线圈；液压下基板设计为方形，在底面设置方形凹槽用来放置电偶式温度传感器，在侧面设置螺纹孔用来安装温度传感器，该温度传感器采用电偶式温度传感器；

所述剪切部分主体是剪切旋转台和电机，剪切旋转台放置于液压机下基板与样品台中间，剪切旋转台下部与液压下基板固定，采用螺栓紧固连接，上部与样品台固定，采用联轴器紧固连接电机轴与扭矩传感器；剪切旋转台设计为圆柱体，与样品台接触位置为圆形凹槽，使得样品台嵌入，圆柱面处设置螺纹孔，使用螺栓紧固样品台，且保证与剪切旋转台底面高度平行，旋转剪切台包括上垫板、下垫板和滚动钢球，滚动钢球放置于上垫板和下垫板之间，上垫片可在滚动钢球的作用下旋转；样品台设计为圆柱体，圆柱面上设置螺旋凹槽，凹槽均匀布满圆柱体侧面，间距为4~5 mm，凹槽用来安装加热线圈，样品台上表面设置方形沉孔，便于放置样品，沉孔内粗糙度不大于1.6，且实验前需机械抛光处理30分钟；液压下基板设计为方形，在液压下基板上平面设置圆形凹槽以安装圆形剪切台，设置螺纹孔安装温度、湿度和气体传感器；

所述加热部分由加热线圈、温度传感器、温度控制器组成；加热线圈采用绝缘外皮包裹，保证电路安全，采用双路线圈结构，线圈每匝间距5 mm；加热线圈安装于液压上基板和样品台侧面的双螺旋凹槽内，加热线圈呈360°螺旋状环绕样品片上部，与液压上基板下部紧密相连，电路连接至温度控制器；加热线圈独立用温度控制器控制；温度传感器安装于液压上基板和样品台侧面并使用螺钉固定，从温度控制器中伸出的两个温度感应触头分别连接液压上基板和样品台，使用传输线连接至温度控制器；通过液压上基板与样品台内的温度传感器反馈样品温度，传输数据进入温度控制器，温度控制器对比实时温度与设定温度；当实时温度高于设定温度时，加热开关打开，进行加热，当实时温度接近设定温度时，温度控制器降低加热功率进行加热；当实时温度到达设置温度时，停止加热并实时监控，当温度降至设置温度以下时，重复加热步骤，加热时候采用感应方式控制温度，在不使用温度感应触头时可自动隐藏于温度控制器内部；

所述环境控制部分由多功能控制罩、气体调节阀、气体传感器、湿度传感器组成；多功能控制罩可实现不同气氛的制备，通过气体调节阀，调节进入多功能控制罩的气体流量，通过气体传感器检测环境气体含量，反馈给气体调节阀，实现环境气体可控调节；通过湿度传感器可检测环境湿度，反馈给气体调节阀，通过通入干燥气体或高湿度气体来调节环境湿度，每个传感器上安装可水平滑动的导向装置，保证所有的传感器可在距离加热线圈10 mm内灵活移动。

2.根据权利要求1所述的一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置，其特征在于：所述液压部分的温度传感器放置于液压下基板下部的长方形凹槽内，并伸出左右两个探针放置于液压上基板和液压下基板上，四支柱保持垂直度，确保液压上基板的水平下降。

3.根据权利要求1所述的一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置，其特征在于：所述剪切部分的气体传感器放置于液压上基板右侧，由气体传感器伸出一个塑料管接入多功能控制罩，保证塑料管与控制罩之间的密封性，所有剪切部分的中心都在同一轴线上，保证下压时压力均匀分布。

4.根据权利要求1所述的一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置，其特征在于：所述加热部分加热线圈的启停为独立控制。

5.根据权利要求1所述的一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置，其特征在于：所述环境控制部分湿度传感器放置于液压上基板左侧，由湿度传感器伸出一个塑料管接入多动能控制罩，所有进入设备内部的线路和气路与控制罩使用密封圈保证不留间隙。