一种金属表面改性装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种金属表面改性装置，包括：用于向工件提供纳米颗粒溶液的颗粒溶液混合循环系统；用于固定工件并带动工件旋转的旋转平台；电泳系统，用于以电泳效应使颗粒溶液混合循环系统中的纳米颗粒溶液中的颗粒沉积到工件表面；温控装置，温控装置用于改变工件表面温度；本发明专利技术提供的金属表面改性装置可以进行一种或者多种不同工艺复合的金属表面亲疏水改性处理，可以利用自然沉积法、旋涂法或者电泳沉积法辅助微纳颗粒，在任意平面、曲面、凸台、凹槽等不规则金属表面进行表面处理，使金属表面得到有序的微粒排列，进行表面改性，本发明专利技术所提供的金属表面改性装置的适用面广，改性效率高且使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种金属表面改性装置
本专利技术涉及材料应用
，更具体地说，涉及一种金属表面改性装置。
技术介绍
现代科技的高速发展，对金属材料表面性能要求的日益提高，对表面处理技术及工艺有了新的发展和扩充，对金属工件表面进行亲疏水等仿生结构的表面改性是较为热门的表面技术。现有技术中对材料表面改性的方法中较为常见的有热烧结法、镍盐热分解法等，然而，在这些方法中可能存在以下技术问题：需要进行高温处理，成本较高，并且在浸渍过程中改性物质附着可能不均，容易导致处理碳材料表面亲疏水性质不均匀。镍盐热分解法不适用于熔点较低的基体材料，只适用于陶瓷、玻璃、碳酸硅等耐热物质。所以，现有技术中的改性工艺和装置通常不具备普遍适用性。综上所述，如何提供一种适用性较广的改性装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种金属表面改性装置，该金属表面改性装置可以进行多种类型的改性处理，方便使用，适用度较高。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种金属表面改性装置，包括：用于向工件提供纳米颗粒溶液的颗粒溶液混合循环系统；用于固定工件并带动所述工件旋转的旋转平台；电泳系统，用于以电泳效应使所述颗粒溶液混合循环系统中的纳米颗粒溶液中的颗粒沉积到工件表面；温控装置，所述温控装置用于改变所述工件表面温度。优选的，所述颗粒溶液混合循环系统包括：颗粒溶液混合容器，所述颗粒溶液混合容器设有向所述工件提供纳米颗粒溶液的吸引管和吸引管夹具，所述吸引管用于将所述纳米颗粒溶液吸引至工件表面；振动装置、磁力搅拌装置、悬浮液吸引装置和溶液循环装置中的一个或多个。优选的，所述电泳系统包括：用于连接所述电泳辅助阴极的电泳辅助阴极夹具，所述电泳辅助阴极夹具上设有电泳辅助阴极，所述电泳辅助阴极的电泳辅助阴极夹具连接于机床主轴，所述机床主轴用于控制所述电泳辅助阴极与所述工件的距离；电泳辅助系统，所述电泳辅助系统的输出端分别连接所述电泳辅助阴极和所述工件。优选的，所述旋转平台设置在能够进行三维方向运动的微三维运动平台上，所述微三维运动平台与所述机床主轴竖直位置对应。优选的，还包括用于覆盖于所述工件表面的局部、以实现局部绝缘处理的活动掩膜，所述活动掩膜为绝缘的活动掩膜。优选的，所述温控装置包括真空控制模块或辅助气体控制模块。优选的，所述电泳系统的辅助控制系统、所述旋转平台和所述颗粒溶液混合循环系统均连接集成控制柜。优选的，所述辅助控制系统集成在机床上。优选的，还包括用于对工件表面沉积情况和熔融状态下的颗粒分布情况进行检测的CCD视频检测系统。本专利技术提供的金属表面改性装置可以进行一种或者多种不同工艺复合的金属表面亲疏水改性处理，可以利用自然沉积法、旋涂法或者电泳沉积法辅助微纳颗粒，在任意平面、曲面、凸台、凹槽等不规则金属表面进行表面处理，使金属表面得到有序的微粒排列，进行表面改性，还可以通过加热设备改变工件表面温度，实现增强微纳改性颗粒与工件表面结合力。本专利技术所提供的金属表面改性装置的适用面广，改性效率高且使用方便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的一种金属表面改性装置的示意图。图1中：1为工作台，2为颗粒溶液混合循环系统，3为CCD在线视频检测系统，4为机床主轴，5为电泳辅助阴极夹具，6为待加工金属工件，7为加工槽，8为工件夹具，9为活动掩膜及其控制系统，10为旋转控制系统，11为微三维运动平台，12为电泳辅助系统，13为真空及温度控制系统，14为集成控制柜。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种金属表面改性装置，该金属表面改性装置可以进行多种类型的改性处理，方便使用，适用度较高。请参考图1，图1为本专利技术所提供的一种金属表面改性装置的示意图。本专利技术所提供的一种金属表面改性装置，在结构上包括颗粒溶液混合循环系统、旋转平台、电泳系统和温控装置。其中，颗粒溶液混合循环系统用于向工件提供纳米颗粒溶液，以下简称溶液，颗粒溶液混合循环系统用于实现自然沉积法对溶液中的纳米级颗粒沉积到工件；旋转平台用于固定工件并带动工件旋转，颗粒溶液混合循环系统向旋转中的工件提供纳米颗粒溶液，从而实现旋涂法沉积，也就是说，旋转平台配合颗粒溶液混合循环系统用于实现旋涂法对溶液中的纳米级颗粒沉积到工件；电泳系统用于以电泳效应使颗粒溶液混合循环系统中的纳米颗粒溶液沉积到工件表面，电泳系统的电泳效应能够使得溶液中的沉积速度加快、沉积效率升高，另外，由于电泳沉积技术具有控制方便，对颗粒种类及颗粒表面状态无特殊要求等优点，所以可以在任意平面、曲面、凸台、凹槽等不规则金属表面，进行混合微纳颗粒迁移和吸附或者分次迁移和吸附不同种类颗粒。需要说明的是，电泳的作用是牵引和加速超微粒子的沉积。上述温控装置用于改变工件表面温度，以实现工件表面颗粒熔融自组装亲疏水改性。可选的，上述颗粒溶液混合循环系统、旋转平台、电泳系统和温控装置均可以与集成控制柜14连接，以便集成控制柜14对上述装置的集成控制。本专利技术提供的金属表面改性装置可以进行一种或者多种不同工艺复合的金属表面亲疏水改性处理，可以利用自然沉积法、旋涂法或者电泳沉积法辅助纳米颗粒，在任意平面、曲面、凸台、凹槽等不规则金属表面进行表面处理，使金属表面得到有序的微粒排列，进行表面改性，还可以通过加热设备改变工件表面温度，实现增强纳米级改性颗粒与工件6表面结合力。在上述实施例的基础之上，上述颗粒溶液混合循环系统包括颗粒溶液混合容器以及振动装置、磁力搅拌装置、悬浮液吸引装置和溶液循环装置中的一个或多个。其中，颗粒溶液混合容器设有向工件提供纳米颗粒溶液的吸引管和吸引管夹具，吸引管用于将纳米颗粒溶液吸引至工件表面。在上述实施例的基础之上，为了实现上述电泳作用，电泳系统具体包括电泳辅助阴极和电泳辅助系统。其中，电泳辅助阴极用于连接吸引管，电泳辅助阴极的电泳辅助阴极夹具连接机床主轴，机床主轴用于控制电泳辅助阴极与工件的距离，电泳辅助系统的输出端分别连接电泳辅助阴极和工件。电泳辅助系统输出电压，并分别输送给电泳辅助阴极和工件6。需要说明的是，电泳辅助阴极与工件6之间具有电场，便于纳米级颗粒的沉积。本实施例中采用电泳辅助系统提供电场，能够保证安全和稳定的电场环境。在上述任意一个实施例的基础之上，电泳辅助阴极夹具与机床主轴连接，机床主轴控制电泳辅助阴极夹具与工件的距离。可选的，加工时对电泳辅助阴极与工件6(或工件的夹具)通以交流或者直流电源，使工件6与电泳阴极间形成辅助电场，辅助颗粒有序沉积，并提高沉积效率。在一个具体实施例中，机床的主轴4与颗粒溶液混合循环系统2连接，主轴4连接吸引管夹具，控制吸引管夹具与工件的距离，从而影响颗粒沉积的效率。机床主轴4可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属表面改性装置，其特征在于，包括：用于向工件提供纳米颗粒溶液的颗粒溶液混合循环系统；用于固定工件并带动所述工件旋转的旋转平台；电泳系统，用于以电泳效应使所述颗粒溶液混合循环系统中的纳米颗粒溶液中的颗粒沉积到工件表面；温控装置，所述温控装置用于改变所述工件表面温度。

【技术特征摘要】
1.一种金属表面改性装置，其特征在于，包括：用于向工件提供纳米颗粒溶液的颗粒溶液混合循环系统；用于固定工件并带动所述工件旋转的旋转平台；电泳系统，用于以电泳效应使所述颗粒溶液混合循环系统中的纳米颗粒溶液中的颗粒沉积到工件表面；温控装置，所述温控装置用于改变所述工件表面温度。2.根据权利要求1所述的金属表面改性装置，其特征在于，所述颗粒溶液混合循环系统包括：颗粒溶液混合容器，所述颗粒溶液混合容器设有向所述工件提供纳米颗粒溶液的吸引管和吸引管夹具，所述吸引管用于将所述纳米颗粒溶液吸引至工件表面；振动装置、磁力搅拌装置、悬浮液吸引装置和溶液循环装置中的一个或多个。3.根据权利要求2所述的金属表面改性装置，其特征在于，所述电泳系统包括：用于连接所述电泳辅助阴极的电泳辅助阴极夹具，所述电泳辅助阴极夹具上设有电泳辅助阴极，所述电泳辅助阴极的电泳辅助阴极夹具连接于机床主轴，所述机床主轴用于控制所述电泳辅助阴极与所述工件的距离；电泳辅助系统，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何俊峰，郭钟宁，刘莉，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44