[发明专利]便捷式热-电耦合诱导聚合物成型实验装置及其实验方法

说明书

本发明属于微纳米热‑电耦合诱导结构成型技术领域，具体涉及便捷式热‑电耦合诱导聚合物成型实验装置及其实验方法。包括滚珠丝杠、丝杠、千分尺滑台、连接件、装夹件、基板、下导电板、氧化铝陶瓷槽、直流稳压电源、高温加热平台、诱导模板和上导电板；所述滚珠丝杠与丝杠组合连接；所述装夹件与连接件固定连接；所述氧化铝陶瓷槽置于高温加热平台上方；所述下导电板置于氧化铝陶瓷槽中；所述基板置于下导电板上方；所述诱导模板固定于装夹件下方；所述装夹件底部设有凹槽，所述上导电板位于装夹件底部的凹槽中。本发明具有能够提高实验安全性和便捷性的特点。

技术领域

本发明属于微纳米热-电耦合诱导结构成型技术领域，具体涉及便捷式热-电耦合诱导聚合物成型实验装置及其实验方法。

背景技术

目前的电场诱导聚合物表面成型工艺，对聚合物表面性能影响作用往往取决于表面的微结构。表面织构作为控制摩擦磨损的一种方法，能够有效改善摩擦副表面摩擦学性能、提高承载能力、延长使用寿命等。根据不同的需求，利用软材料，加工具有相似的特殊功能的微织构表面，对社会的发展以及科学的进步都有一定的积极的作用。电场诱导表面成型技术研究主要集中表面成型外部因素进行研究、模板诱导多级微观结构制备工艺及微器件制备应用研究等三方面，且已取得大量可观的研究成果。

电场诱导聚合物薄膜成型，在基底与诱导模板之间施加控制电场，在电场梯度的作用下，聚合物表面进一步运动。但由于是微纳米级实验，且实验过程中有电场与温度场的参与，导致实验较为困难，阻碍了研究。更为重要的是实验要对诱导模板(即上电极板)和基底(即下电极板)通高电压，这就对实际操作要求很高且过程较为繁琐。在探究不同结构模板对聚合物的作用效果时，又要频繁的更换诱导模板，这就导致实验的进行十分的不便。

因此，设计一种能够提高实验安全性和便捷性的热-电耦合诱导聚合物成型实验装置，就显得十分必要。

例如，申请号为CN202010486696.9的中国实用新型专利所述的一种聚合物柱体表面织构成型研究装置及实验方法，所述装置包括实验工作台、高分子聚合物材料圆柱体、柱体固定装置、模具固定装置、定制柱体加热装置、模具驱动装置、实验台底板；所述模具固定装置包括定制轨道、模具安装板、平板模具。所述实验方法是通过所述装置实现将所述平板模具表面微织构转印至所述高分子聚合物材料圆柱体的表面上。利用所述装置并通过所述实验方法可以完成表面微织构成型过程中成型温度、预压印量及转印滚压速度对所述高分子聚合物材料圆柱体表面微织构成型的影响研究。虽然将滚-滚的柱体表面微织构成型方法转化为板-滚方式，简化了模具，降低实验成本，方便对表面织构成型过程参数的设定与监测，但是其缺点在于，若采用上述装置在探究不同结构模板对聚合物的作用效果时，仍需要频繁的更换模具固定装置，导致实验的进行十分不便。

发明内容

本发明是为了克服现有技术中，现有电场诱导聚合物表面成型装置，要对诱导模板和基底通高电压，导致实际操作要求高且缺乏安全性以及在探究不同结构模板对聚合物的作用效果时，需要频繁更换诱导模板，导致实验进行十分不便的问题，提供了一种能够提高实验安全性和便捷性的便捷式热-电耦合诱导聚合物成型实验装置及其实验方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

便捷式热-电耦合诱导聚合物成型实验装置，包括滚珠丝杠、丝杠、千分尺滑台、连接件、装夹件、基板、下导电板、氧化铝陶瓷槽、直流稳压电源、高温加热平台、诱导模板和上导电板；所述滚珠丝杠与丝杠组合连接，用于构成实验装置框架；所述装夹件与连接件固定连接；所述氧化铝陶瓷槽置于高温加热平台上方；所述下导电板置于氧化铝陶瓷槽中；所述基板置于下导电板上方，作为下电极板；所述诱导模板固定于装夹件下方，作为上电极板；所述装夹件底部设有凹槽，所述上导电板位于装夹件底部的凹槽中。

作为优选，还包括用于隔热的气凝胶毡，所述气凝胶毡覆盖于高温加热平台上。

作为优选，还包括下导电夹；所述下导电夹夹住下导电板，构成下半部分的导电结构。