一种多场耦合材料加工装置制造方法及图纸

本申请公开了一种多场耦合材料加工装置，包括：加工腔体，所述加工腔体具有加工内腔；用于储存待加工材料，并能够进出所述加工腔体的储料件；能够对位于所述加工内腔中的所述待加工材料施加压力的施力系统；能够加热位于所述加工内腔中的所述待加工材料，以使所述待加工材料具有不同温度的温度系统；能够对位于所述加工内腔中的所述待加工材料施加电场的电场系统；能够改变所述加工内腔的气氛状态，以使位于所述加工内腔中的所述待加工材料处于不同气氛环境的气氛系统。上述的多场耦合材料加工装置，能够在加工过程中对待加工材料同时施加多个物理场，避免了待加工材料在不同设备之间的转移，提高了产品的良率和性能。提高了产品的良率和性能。提高了产品的良率和性能。

【技术实现步骤摘要】
一种多场耦合材料加工装置


[0001]本专利技术涉及材料加工合成
，特别涉及一种多场耦合材料加工装置。

技术介绍

[0002]近年来，随着材料科学的进步，越来越多的有机高分子材料被合成及应用，合成和加工路线也趋于多样化。例如PVDF(聚偏氟乙烯)，被广泛应用于柔性压电传感、仿生等领域，PVDF在加工时通常先合成粉体，通过热压、热蒸发、流延等手段合成致密的结晶态薄膜，若想得到具有压电性能的PVDF 薄膜，还需要继续对薄膜做拉伸、淬火、极化等处理，步骤较为繁琐。
[0003]但是，现有的材料合成设备无法同时对材料施加多个物理场，大多数处理设备是单一场控设备，例如只加热或只施加电场等，使得加工过程中需要将制品在不同的设备中反复转移，导致原材料被氧化、污染，出现表面或内部缺陷，造成良率降低、性能衰退的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种多场耦合材料加工装置，其能够在加工过程中对待加工材料同时施加多个物理场，避免了待加工材料在不同设备之间的转移，提高了产品的良率和性能。
[0005]为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种多场耦合材料加工装置，包括：
[0007]加工腔体，所述加工腔体具有加工内腔；
[0008]用于储存待加工材料，并能够进出所述加工腔体的储料件；
[0009]能够对位于所述加工内腔中的所述待加工材料施加压力的施力系统；
[0010]能够加热位于所述加工内腔中的所述待加工材料，以使所述待加工材料具有不同温度的温度系统；
[0011]能够对位于所述加工内腔中的所述待加工材料施加电场的电场系统；
[0012]能够改变所述加工内腔的气氛状态，以使位于所述加工内腔中的所述待加工材料处于不同气氛环境的气氛系统。
[0013]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，所述加工腔体为耐压腔体，并且所述加工腔体至少具有透明局部。
[0014]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，所述加工腔体上设置有允许所述储料件进出的进出窗口，并且所述进出窗口上设置有能够实现所述进出窗口开启和密封闭合的操作门。
[0015]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，所述施力系统包括液压施力组件和液压控制器，其中：
[0016]所述液压施力组件包括：设置在所述加工内腔中的液压驱动部件；连接在所述液
压驱动部件上的压头，所述压头能够在所述液压驱动部件的驱动下对所述储料件内的所述待加工材料施加压力；
[0017]所述液压控制器设置在所述加工腔体的外部，并通过液压控制导线对所述液压驱动部件进行控制。
[0018]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，所述液压驱动部件设置在所述加工腔体的顶壁上，或者设置在位于所述加工内腔中的支架上，所述支架设置在所述加工腔体的底壁上。
[0019]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，所述温度系统包括电加热部件和温度控制器，其中：
[0020]所述电加热部件位于所述加工内腔中，并设置在所述储料件内以对存储于所述储料件内的所述待加工材料进行加热；
[0021]所述温度控制器设置在所述加工腔体的外部，并通过温度控制导线对所述电加热部件进行控制。
[0022]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，所述电场系统包括电极组件和高压发生器，其中：
[0023]所述电极组件设置在所述加工内腔中，并包括分别作为不同电极的所述压头和所述储料件，以使所述待加工材料位于所述压头和所述储料件之间形成的电场中；
[0024]所述高压发生器设置在所述加工腔体的外部，并通过电导线给所述压头和所述储料件提供电能。
[0025]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，所述气氛系统包括抽真空系统，所述抽真空系统包括设置在所述加工腔体外部的抽真空组件，以及连通所述抽真空组件和所述加工内腔的抽真空管道。
[0026]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，所述气氛系统包括换气系统，所述换气系统包括设置在所述加工腔体外部的换气组件，以及连通所述抽真空组件和所述加工内腔的换气管道。
[0027]优选的，上述多场耦合材料加工装置中，液压控制导线、温度控制导线、电导线、抽真空管道和换气管道均与所述加工腔体的腔壁密封连接。
[0028]本专利技术提供的多场耦合材料加工装置，具有以下优点：
[0029]1、实现了三种以上可控物理场的叠加，具体是做到了压力、温度、电场和气氛的同步调控，可以一次性满足一般性的多个工艺条件，更加适合实验性的研制；
[0030]2、所有物理场均在同一腔体内原位叠加，待加工材料无需反复转移和取放，极大程度的避免了待加工材料的氧化、污染以及工序的反复，减少了材料内部缺陷的数量，提高了产品的良率和性能。
附图说明
[0031]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。
[0032]图1为本专利技术实施例提供的多场耦合材料加工装置的结构示意图；
[0033]图2为不同时间和温度处理的PTFE驻极体薄膜的表面电位衰减曲线图。
[0034]在图1中：
[0035]1‑
加工腔体，2
‑
储料件，3
‑
操作门，4
‑
液压驱动部件，5
‑
压头，6
‑
液压控制导线，7
‑
液压和温度控制组件，8
‑
高压发生器，9
‑
电导线，10
‑
抽真空组件， 11
‑
抽真空管道，12
‑
换气组件，13
‑
换气管道。
具体实施方式
[0036]本专利技术提供了一种多场耦合材料加工装置，其能够在加工过程中对待加工材料同时施加多个物理场，避免了待加工材料在不同设备之间的转移，提高了产品的良率和性能。
[0037]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。
[0038]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种多场耦合材料加工装置，用于对有机高分子材料进行合成和加工，该多场耦合材料加工装置主要包括加工腔体1、储料件2、施力系统、温度系统、电场系统和气氛系统，其中：加工腔体1为具有加工内腔的部件，其作用为容置储料件2和后述的液压施力组件和电加热部件，并为待加工材料提供真空环境或特定气氛；储料件2为在加工过程中暂时存储待加工材料的部件，其结构优选为图1所示的槽型结构，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多场耦合材料加工装置，其特征在于，包括：加工腔体，所述加工腔体具有加工内腔；用于储存待加工材料，并能够进出所述加工腔体的储料件；能够对位于所述加工内腔中的所述待加工材料施加压力的施力系统；能够加热位于所述加工内腔中的所述待加工材料，以使所述待加工材料具有不同温度的温度系统；能够对位于所述加工内腔中的所述待加工材料施加电场的电场系统；能够改变所述加工内腔的气氛状态，以使位于所述加工内腔中的所述待加工材料处于不同气氛环境的气氛系统。2.根据权利要求1所述的多场耦合材料加工装置，其特征在于，所述加工腔体为耐压腔体，并且所述加工腔体至少具有透明局部。3.根据权利要求1所述的多场耦合材料加工装置，其特征在于，所述加工腔体上设置有允许所述储料件进出的进出窗口，并且所述进出窗口上设置有能够实现所述进出窗口开启和密封闭合的操作门。4.根据权利要求1所述的多场耦合材料加工装置，其特征在于，所述施力系统包括液压施力组件和液压控制器，其中：所述液压施力组件包括：设置在所述加工内腔中的液压驱动部件；连接在所述液压驱动部件上的压头，所述压头能够在所述液压驱动部件的驱动下对所述储料件内的所述待加工材料施加压力；所述液压控制器设置在所述加工腔体的外部，并通过液压控制导线对所述液压驱动部件进行控制。5.根据权利要求4所述的多场耦合材料加工装置，其特征在于，所述液压驱动部件设置在所述加工腔体的顶壁上，或者设置在位于所述加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚沛林，王盛凯，占敏杰，王英辉，
申请(专利权)人：昆山微电子技术研究院，
类型：发明
国别省市：