[发明专利]一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置

说明书

本发明公开了一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置，包括液压部分、剪切部分、加热部分，环境控制部分。液压部分由加压柱、液压机下基板、液压缸、液压上基板组成，实现对样品加压；剪切部分主要由剪切旋转台和电机组成，对样品施加切向载荷；加热部分由加热线圈、温度传感器、温度控制器组成；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，通过控制器对剪切环境条件进行可控操作。通过上述装置解决了现有技术中的在高压装置中只能满足材料变形受到单一轴向力的作用，而实际成型效果较差的技术问题，实现了在有限的成本和时间内，同时受到轴向力和剪切力的作用，体积小，装置简单，效率高且操作方便。

技术领域

本发明涉及一种原位金属二维减摩薄膜的制备装置，特别是涉及一种使金属材料同时获得轴向力和剪切力的装置。

背景技术

随着微电子器件沿着速度更快、体积更小、价格更低廉和功能更完善的方向发展，随着金属二维纳米材料的需求增多，对于金属二维纳米材料的研究也增多，但金属二维纳米材料的制备水平远未达到电子器件应用的标准，金属二维纳米材料具有减摩的特性，常用于机械构件中的固体减摩剂。然而，传统的机械剥离方法只能得到大部分的二维层状材料，无法完成对非层状晶格结构材料的制备，机械压延是大批量合成金属二维纳米材料的有效方法之一，但是目前并没有一个可以满足机械压延方法的设备。

现有的机械加压合成装置只能完成在轴向方向的加压变形、对于合成环境不能做到有效的控制和自动化程度低，这样不能有效的减小薄膜厚度，不能精确保证合成环境的控制且生产效率低下，这些装置存在的缺点阻碍着金属二维纳米材料在减摩剂中的应用。随着纳米材料在生产设备中的应用，对大批量和高质量金属二维纳米材料的需要越来越高。

因此，有必要对现有制备装置进行进一步改进和创新，为金属二维纳米材料减摩剂的制备提供稳定且高质量的制备装置。为日益发展的高精设备提供高质量的金属二维减摩薄膜。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种静压与剪切复合的装置，通过先对样品通过液压缸施加静压载荷，再通过加热线圈对其升温，最后通过剪切装置对样品引入剪切作用。从而降低金属纳米颗粒的厚度，达到所需的纳米级金属减摩剂材料。

为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

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、自动控制部分。

所述的液压部分由加压柱（2）、液压机下基板（16）、液压缸（1）、液压上基板（3）组成，由液压控制系统，控制液压缸工作，使加压柱（2）均匀下降。加压柱（2）作用于液压上基板（3）。液压上基板（3）采用四支柱结构，使得基板能均匀下降，保证对样品实现均匀加压，液压上基板（3）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，以保证加热均匀且不易散热。液压下基板（16）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。