多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种新材料，具体地说是多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其步骤如下：步骤一：制备一组由同种材料单层叠加而成的多种材料的叠层体；步骤二：制备一套用来对上述叠层体进行压制变形的模具组；步骤三：利用上述模具组，对叠层体进行压制变形，得到叠层变形体；步骤四：把叠层变形体减材加工成平面薄膜。本发明专利技术给出的多种材料的复杂分布薄膜材料的方法，不仅具有工艺简单、成本低、精度高、速度快等优点，而且还可用于批量化生产。

【技术实现步骤摘要】
多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法
本专利技术涉及一种新材料，具体地说是多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法。
技术介绍
众所周知，在新材料领域，最为困难的是多种材料的复杂分布薄膜材料的制备方法，以至于几十年来除了最基本的和只适合于极特殊条件的几种方法以外无大的进展。但是，最近中国专利申请号“CN20131010568235”公开了一种全新而且先进的由多种材料的复杂分布薄膜材料的制备方法，它是通过多种材料叠层体的某种变形来获得所需要的多种材料的复杂分布薄膜材料的。这项技术不仅工艺简单、精度高、速度快，更为令人鼓舞的是，它可以获得多种材料的任意复杂分布的薄膜材料。但是，这种方法也有一个重大缺陷，就是不适合进行批量化的生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述现有技术的不足，提供一个不仅工艺简单、成本低、精度高、速度快，而且还可用于批量化生产的一种通过多种材料的叠层体的特殊变形来获得多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法。本专利技术所述的多种材料可以是多种色料，这时，多种材料的分布实际上是基于这些色料的一个图像，因此，本专利技术同时给出了一种新的成像方法。本专利技术可以通过如下措施达到：一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤一：制备一组材料w（1）、w（2）、、、、、w（n）及其按w（1）、w（2）、、、、、w（n）的顺序的，由同种材料单层叠加而成的多种材料的叠层体，其同种材料单层的厚度相应的记为h（1）、h（2）、h（3）、、、、、、h（n），步骤二：制备一套用来对上述叠层体进行压制变形的模具组，步骤三：利用上述模具组，对叠层体进行压制变形，使叠层体发生变形而得到内部分布发生变化的叠层变形体，步骤四：把叠层变形体减材加工成平面薄膜，得到一种多种材料复杂分布的薄膜材料。本专利技术所述的模具组由无凹凸面的平板型刚性模具、有凹凸面的平板型刚性模具和开口型刚性模具套组成，把无凹凸面的平板型刚性模具、叠层体、有凹凸面的平板型刚性模具依次放入开口型刚性模具套内，使叠层体位于有凹凸面的平板型刚性模具和无凹凸面的平板型刚性模具中间，并使有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面面向叠层体的w（1）一侧；从开口型模具套的开口处向模具套内的刚性模具施压使得叠层体发生变形，最后叠层体的w（1）一面逐渐变形最终与模具的凹凸面吻合。本专利技术所述的模具是由一个有凹凸面平板型刚性模具和与另一个有凹凸面平板型刚性模具以及开口型刚性模具套组成，把两个有凹凸面的平板型模具和叠层体放入开口型刚性模具套内，使叠层体位于两个有凹凸面的平板型刚性模具中间，并使两个凹凸面相向；从开口型模具套的开口处向模具套内的刚性模具施压使得叠层体发生形变，最后叠层体的两面逐渐变形最终与模具的两个凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由无凹凸面的平板型弹性模具、有凹凸面的平板型刚性模具、开口型刚性模具套组成；把无凹凸面的平板型弹性模具、叠层体、有凹凸面的平板型刚性模具放入开口型刚性模具套内，使叠层体位于无凹凸面的平板型弹性模具和有凹凸面平板型刚性模具中间，并使有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面面向叠层体的w（1）一侧；从开口型模具套的开口处向模具套内的模具施压使得叠层体发生形变，最后其w（1）一面逐渐变形最终与模具的凹凸面相吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由弹性气囊、有凹凸面的平板型刚性模具、带通气孔的刚性模具套组成；有凹凸面的平板型刚性模具、叠层体和弹性气囊依次放入刚性模具套内，并使有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面面向叠层体的w（1）一侧；通过刚性模具套的通气孔向模具套腔里的弹性气囊内注入高压气体或高压液体，由此产生的等静压作用于叠层体的w（n）面使叠层体发生形变，最后其w（1）一面逐渐变形最终与有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由有凹凸面的平板型刚性模具、开口型刚性模具套组成；把有凹凸面的平板型刚性模具和叠层体放入开口型刚性模具套内，并使有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面面向叠层体的w（1）一侧；对叠层体进行软化处理，在重力和软化的叠成体的表面张力的作用下叠成体产生变形，最后其w（1）一侧面与有凹凸面的平板型刚性模具凹凸面吻合，冷却定型后得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由无凹凸面的辊状刚性模具、有凹凸面的平板型刚性模具组成；把叠层体放在有凹凸面的平板型刚性模具的上面，使得叠层体的w（1）一侧面面向有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面，再使辊状刚性模具滚动压过有凹凸面的平板型刚性模具上的叠层体的w（n）一侧面，使得叠层体发生形变，最后其w（1）一侧面变形与平板型刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由无凹凸面的辊状弹性模具，有凹凸面的平板型刚性模具组成；把叠层体放在有凹凸面的平板型刚性模具的上面，使得叠层体的w（1）一侧面面向有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面，再使辊状弹性模具滚动压过有凹凸面的平板型刚性模具上的叠层提的w（n）一侧面，使得叠层体发生形变，最后其w（1）一侧面变形与平板型刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由有凹凸面的辊状刚性模具，有凹凸面的平板型刚性模具组成；把叠层体放在有凹凸面的平板型刚性模具上，使得叠层体的w（1）面面向平板型刚性模具的凹凸面，再用有凹凸面的辊状刚性模具滚动压过平板型刚性模具上的叠层体（1）的w（n）面，使得叠层体发生形变，叠层体的w（1）一侧面与平板型刚性模具的凹凸面吻合，w（n）一侧面与辊状刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由无凹凸面的平板型弹性模具、有凹凸面的辊状刚性模具组成；把叠层体放在平板型弹性模具上，使得叠层体的w（n）面面向平板型弹性模具，再用有凹凸面的辊状刚性模具滚动压过平板型弹性模具上的叠层体的w（1）一侧面，使得叠层体发生形变，最后其w（1）一侧面与有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由无凹凸面的平板型刚性模具、有凹凸面的辊状刚性模具组成；把叠层体放在平板型刚性模具上，使得叠层体的w（n）面面向平板型刚性模具上，再用有凹凸面的辊状刚性模具滚动压过平板型刚性模具上的叠层体的w（1）一侧面，使得叠层体发生形变，最后其w（1）一侧面与有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是于由无凹凸面的辊状弹性模具、有凹凸面的辊状刚性模具组成；把叠层体的w（1）一侧面对着有凹凸面的辊状刚性模具挤过由无凹凸面的辊状弹性模具和另一个有凹凸面的辊状刚性模具的中间，使得叠层体发生形变，最后其w（1）一侧面与有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由无凹凸面的辊状刚性模具、有凹凸面的辊状刚性模具组成；把叠层体的w（1）一侧面对着有凹凸面的辊状刚性模具地挤过由无凹凸面的辊状刚性模具和有凹凸面的辊状刚性模具的中间，得叠层体发生形变，最后其w（1）一侧面与有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术所述的模具是由一个有凹凸面的辊状刚性模具和另一个有凹凸面的辊状刚性模具组成；把叠层体从两个有凹凸面的辊状刚性模具的中间挤过，使得叠层体发生形变，最后叠层体两面分别与两个有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。本专利技术中有凹凸面的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤一：制备一组材料w（1）、w（2）、、、、、w（n）及其按w（1）、w（2）、、、、、w（n）的顺序的，由同种材料单层叠加而成的多种材料的叠层体，其同种材料单层的厚度相应的记为h（1）、h（2）、h（3）、、、、、、h（n），步骤二：制备一套用来对上述叠层体进行压制变形的模具组，步骤三：利用上述模具组，对叠层体进行压制变形，使叠层体发生变形而得到内部分布发生变化的叠层变形体，  步骤四：把叠层变形体减材加工成平面薄膜，得到一种多种材料复杂分布的薄膜材料。

【技术特征摘要】
1.一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤一：制备一组材料w（1）、w（2）……w（n）及其按w（1）、w（2）……w（n）的顺序的，由同种材料单层叠加而成的多种材料的叠层体，其同种材料单层的厚度相应的记为h（1）、h（2）、h（3）……h（n），其中n为正整数；步骤二：制备一套用来对上述叠层体进行压制变形的模具组，所述模具组包括有凹凸面的平板型刚性模具以及有凹凸面的辊状刚性模具，其中有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面是按如下步骤完成的：先制备一个其分布正好为w（1）、w（2）……w（n）的一个多种材料的目标分布图，再制备能包含该分布图的一个无凹凸面的刚性平板，并指定刚性平板的一面为基准面，再把目标分布图放在基准面之上对无凹凸面的刚性平板进行减材加工，使得对于无凹凸面的刚性平板的基准面上的每一点，若其在目标分布图上的对应点的分布为w（i），则该点的减材加工深度H满足h(1)+h(2)+……h（i-1）＜H＜h(1)+h(2)+……h（i-1）+h(i)；有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面是按如下步骤加工完成的：先制备一个其分布正好为w（1）、w（2）……w（n）的一个多种材料的目标分布图和能包含该分布图的一个表面无凹凸面的辊状刚性材料，并指定辊状刚性材料的表面为基准面，再把分布图放在基准面之上对无凹凸面的辊状刚性材料进行如下减材加工得到有凹凸面的辊状刚性模具：对无凹凸面的辊状刚性材料的基准面上的每一点，若目标分布图上的对应点的分布为w（i），则该点的在基准面法线方向的减材加工深度H满足h(1)+h(2)+……h（i-1）＜H＜h(1)+h(2)+……h（i-1）+h(i)；步骤三：利用上述模具组，对叠层体进行压制变形，使叠层体发生变形而得到内部分布发生变化的叠层变形体，步骤四：把叠层变形体减材加工成平面薄膜，得到一种多种材料复杂分布的薄膜材料。2.根据权利要求1所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其特征在于模具组由无凹凸面的平板型刚性模具、有凹凸面的平板型刚性模具和开口型刚性模具套组成，把无凹凸面的平板型刚性模具、叠层体、有凹凸面的平板型刚性模具依次放入开口型刚性模具套内，使叠层体位于有凹凸面的平板型刚性模具和无凹凸面的平板型刚性模具中间，并使有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面面向叠层体的w（1）一侧；从开口型模具套的开口处向模具套内的刚性模具施压使得叠层体发生变形，最后叠层体的w（1）一面逐渐变形最终与有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面吻合。3.根据权利要求1所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其特征在于模具是由一个有凹凸面平板型刚性模具和与另一个有凹凸面平板型刚性模具以及开口型刚性模具套组成，把两个有凹凸面的平板型模具和叠层体放入开口型刚性模具套内，使叠层体位于两个有凹凸面的平板型刚性模具中间，并使两个凹凸面相向；从开口型模具套的开口处向模具套内的刚性模具施压使得叠层体发生形变，最后叠层体的两面逐渐变形最终与有凹凸面的平板型刚性模具的两个凹凸面吻合，得到叠层变形体。4.根据权利要求1所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其特征在于模具是由无凹凸面的平板型弹性模具、有凹凸面的平板型刚性模具、开口型刚性模具套组成；把无凹凸面的平板型弹性模具、叠层体、有凹凸面的平板型刚性模具放入开口型刚性模具套内，使叠层体位于平板型弹性模具和平板型刚性模具中间，并使有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面面向叠层体的w（1）一侧；从开口型模具套的开口处向模具套内的模具施压使得叠层体发生形变，最后其w（1）一面逐渐变形最终与有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面相吻合，得到叠层变形体。5.根据权利要求1所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其特征在于模具是由弹性气囊、有凹凸面的平板型刚性模具、带通气孔的刚性模具套组成；有凹凸面的平板型刚性模具、叠层体和弹性气囊依次放入刚性模具套内，并使有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面面向叠层体的w（1）一侧；通过刚性模具套的通气孔向模具套腔里的弹性气囊内注入高压气体或高压液体，由此产生的等静压作用于叠层体的w（n）面使叠层体发生形变，最后其w（1）一面逐渐变形最终与有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面吻合，得到叠层变形体。6.根据权利要求1所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法，其特征在于模具是由有凹凸面的平板型刚性模具、开口型刚性模具套组成；把有凹凸面的平板型平板型刚性模具和叠层体放入开口型刚性模具套内，并使模具的凹凸面面向叠层体的w（1）一侧；对叠层体进行软化处理，在重力和软化的叠成体的表面张力的作用下叠成体产生变形，最后其w（1）一侧面与有凹凸面的平板型刚性模具凹凸面吻合，冷却定型后得到叠层变形体。7.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌海，黄美香，李若宁，
申请(专利权)人：李昌海，
类型：发明
国别省市：山东;37