专利摘要

本实用新型涉及功能梯度材料的制备设备领域，具体公开了一种功能梯度材料的成型装置，包括底板、设于所述底板相对的两侧且与所述底板相对位置固定的滑轨、设于所述底板的正面上方的光源、设于所述底板与所述光源之间且与所述滑轨滑动连接的不透光的遮光。本实用新型的功能梯度材料的成型装置能够简化功能梯度材料的制作工艺，降低功能梯度材料制备所需条件，降低制造成本，可实现在实验室条件下制备功能梯度材料。

权利要求

1.一种功能梯度材料的成型装置，其特征在于，包括底板、设于所述底板相对的两侧且与所述底板相对位置固定的滑轨、设于所述底板的正面上方的光源、设于所述底板与所述光源之间且与所述滑轨滑动连接的不透光的遮光板。

2.根据权利要求1所述的功能梯度材料的成型装置，其特征在于，所述滑轨的一侧设有驱动装置，所述遮光板上连接有齿条，所述驱动装置的动力输出端固定连接有与所述齿条啮合的传动齿轮。

3.根据权利要求1所述的功能梯度材料的成型装置，其特征在于，所述底板上开设有滑动槽，所述底板在靠近其边沿的正面上设置有限位部，所述底板上滑动连接有滑块，所述滑块开设有与所述滑动槽位置相对的孔位，所述孔位中穿接有用于固定所述滑块与所述底板相对位置的螺栓，所述限位部与所述滑块之间适于装夹试块。

4.根据权利要求1所述的功能梯度材料的成型装置，其特征在于，所述滑轨的顶端面呈阶梯状且较低的一侧朝向所述底板，所述遮光板与所述滑轨较低的顶端面滑动连接。

5.根据权利要求2所述的功能梯度材料的成型装置，其特征在于，所述驱动装置的动力输出端与所述齿条之间设有减速机箱。

6.根据权利要求5所述的功能梯度材料的成型装置，其特征在于，所述驱动装置为可以正转和反转的电机。

7.根据权利要求1所述的功能梯度材料的成型装置，其特征在于，所述光源为紫外线辐射光源，所述遮光板的材质采用铝箔。

8.根据权利要求1至7任一项所述的功能梯度材料的成型装置，其特征在于，所述成型装置还包括防护箱，所述防护箱罩设于所述底板、滑轨、光源和驱动装置外，所述防护箱的材质采用铝箔。

9.根据权利要求8所述的功能梯度材料的成型装置，其特征在于，所述防护箱上开设有排气孔，所述排气孔内设有排气扇。

说明书

技术领域

本实用新型涉及功能梯度材料的制备设备技术领域，特别是涉及一种功能梯度材料的成型装置。

背景技术

梯度功能材料(functionally gradient materials，FGM)是两种或多种材料复合且成分和结构呈连续梯度变化的一种新型复合材料，其可以克服传统层状复合材料宏观界面的不利影响，以连续变化的成分梯度代替了突变界面，从而消除了界面物理性能的突变，使热应力降低，在航空航天、能源工程、生物医学和光学等高新技术领域有着广泛的应用前景。由于功能梯度材料中两种(或多种)材料自身的物理化学性能差异较大，导致其制备存在较大难度，目前常见的制备方法主要有粉末冶金法、等离子喷涂法、激光熔覆法、电沉积法和气相沉积法等，这些制备方法工序复杂，且制备过程中需要使用很多大型器械，导致功能梯度材料的制作成本居高不下，限制了其规模化运用。

实用新型内容

为了解决上述背景技术中的问题，本实用新型提供了一种功能梯度材料的成型装置，其能够简化功能梯度材料的制作工艺，降低功能梯度材料制备所需条件，降低制造成本，可实现在实验室条件下制备功能梯度材料。

基于此，本实用新型提供了一种功能梯度材料的成型装置，包括底板、设于所述底板相对的两侧且与所述底板相对位置固定的滑轨、设于所述底板的正面上方的光源、设于所述底板与所述光源之间且与所述滑轨滑动连接的不透光的遮光板。

作为优选方案，所述滑轨的一侧设有驱动装置，所述遮光板上连接有齿条，所述驱动装置的动力输出端固定连接有与所述齿条啮合的传动齿轮。

作为优选方案，所述底板上开设有滑动槽，所述底板在靠近其边沿的正面上设置有限位部，所述底板上滑动连接有滑块，所述滑块开设有与所述滑动槽位置相对的孔位，所述孔位中穿接有用于固定所述滑块与所述底板相对位置的螺栓，所述限位部与所述滑块之间适于装夹试块。

作为优选方案，所述滑轨的顶端面呈阶梯状且较低的一侧朝向所述底板，所述遮光板与所述滑轨较低的顶端面滑动连接。

作为优选方案，所述驱动装置的动力输出端与所述齿条之间设有减速机箱。

作为优选方案，所述驱动装置为可以正转和反转的电机。

作为优选方案，所述光源为紫外线辐射光源，所述遮光板的材质采用铝箔。

作为优选方案，所述成型装置还包括防护箱，所述防护箱罩设于所述底板、滑轨、光源和驱动装置外，所述防护箱的材质采用铝箔。

作为优选方案，所述防护箱上开设有排气孔，所述排气孔内设有排气扇。

相较于现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型的功能梯度材料的成型装置，遮光板滑动连接于滑轨，试块放置于底板上，光源设于底板的正上方，遮光板位于光源和试块之间，通过遮光板沿着滑轨缓慢均匀地进行滑动，使得试块从一个方向逐渐暴露在光源照射下，直至试块完全暴露出来，在遮光板缓慢均匀滑动的过程中，试块发生不同程度的降解反应，由此形成梯度功能材料，整个制备过程无需使用大型器械，工艺流程比较简单，可有效降低功能梯度材料的制作成本，可实现在实验室条件下制备功能梯度材料。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种功能梯度材料的成型装置的结构示意图；

图2是图1隐去光源后的结构示意图；

图3是图2隐去试块后的结构示意图；

图4是防护箱的结构示意图。

其中，1、底板；11、滑动槽；12、滑块；121、孔位；122、螺栓；13、限位部；2、滑轨；3、光源；4、遮光板；41、齿条；5、驱动装置；51、电机；6、试块；7、防护箱；71、排气孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

请参见图1至图3，示意性地示出了本实用新型的功能梯度材料的成型装置，包括底板1、设于底板1相对的两侧且与底板1相对位置固定的滑轨2、设于底板1的正面上方的光源3、设于底板1与光源3之间且与滑轨2滑动连接的不透光的遮光板4，光源3优选地采用紫外线辐射光源3。基于上述技术特征，这样，在使用试块6(试块6受到光线照射时发生降解反应)制作功能梯度材料时，将试块6放置于底板1上，滑动遮光板4使其完全遮住试块6，打开光源3，由于遮光板4的遮挡，此时光源3发出的光线无法照射到试块6，然后沿着滑轨2朝一个方向缓慢均匀地滑动遮光板4，试块6从一个方向逐渐暴露在光源3照射下，直至试块6完全暴露出来。当试块6被光线(本实施例中为紫外线)照射到时，试块6开始发生降解反应，其材料特性发生变化，随着遮光板4的滑动，试块6各部分沿遮光板4滑动方向先后暴露在紫外线照射下，先照射到的部分被照射的时间长，降解反应的时间也较长，后照射到的部分被照射的时间短，降解反应的时间也较短，试块6各部分发生降解反应时间的不同，导致了其材质特性也不一致，由于遮光板4是连续均匀滑动的，所以试块6各部分受到紫外线照射的时间也是连续均匀变化的，因而试块6性质呈连续梯度变化，成为梯度功能材料，如此就完成了梯度功能材料的制备，整个制备过程无需使用大型器械，工艺流程比较简单，可有效降低功能梯度材料的制作成本，可实现在实验室条件下制备功能梯度材料。

优选地，如图2所示，滑轨2的一侧设有驱动装置5，遮光板4上连接有齿条41，驱动装置5的动力输出端固定连接有与齿条41啮合的传动齿轮，驱动装置5的动力输出端带动传动齿轮转动，传动齿轮通过齿条41带动遮光板4在滑轨2上滑动。

作为优选的实施方式，底板1上开设有滑动槽11，底板1上滑动连接有滑块12，滑块12开设有与滑动槽11位置相对的孔位121，孔位121中设置有用于固定滑块12与底板1相对位置的螺栓122，并且底板1在靠近其边沿的正面上设置有限位部13，限位部13设于底板1正面边沿上，限位部13与滑块12之间适于装夹试块6，在本实施例中限位部13为固定连接于底板1正面且相互垂直的两条金属条，限位部13与滑块12配合，通过螺栓122将滑块12紧固于底板1上，从而将试块6的位置固定住，防止其在制备过程中发生移动而影响其各部分的材质特性。具体的实现方式是，先将螺栓122拧松，然后滑动滑块12，使滑块12和限位部13之间形成足够放下试块6的空间，将试块6放到底板1正面限位部13与滑块12之间，试块6的一端与限位部13相抵接，然后滑动滑块12使滑块12抵接于试块6的另一端，拧紧螺栓122，将滑动在底板1上的位置固定住，这样限位部13与滑块12就可以将试块6的位置固定好。

具体地，如图3所示，设置于底板1两侧的滑轨2的顶端面呈阶梯状，其顶端形成一高一低两个端面，较低的一侧朝向底板1，遮光板4与滑轨2较低的顶端面滑动连接，遮光板4的两侧分别抵接于滑轨2顶端的凸出部，如此，遮光板4在在滑轨2上滑动时，滑动路径受到滑轨2凸出部的限制，只能沿滑轨2的长度方向滑动，以确保光源3发出的紫外线是从一个方向逐渐照射到试块6上的。

优选地，驱动装置5的动力输出端与齿条41之间设有减速机箱，用于降低传动齿轮的转速，进一步优选地，驱动装置5为可以正转和反转的电机51，当然，在其它实施例中，驱动装置5还可以是其它动力机构。在本实施例中，减速机箱数量为4个，均通过齿轮实现减速，4个减速机箱的减速比分别为81、81、15、15，总减速比为1476225倍，电机51原转速为300rpm～1500rpm，接上4个减速机箱之后，最终使得传送齿轮的转速可调节范围在0.0002rpm～0.001rpm之间，如此，转动齿轮得到较慢的转速，通过齿条41带动遮光罩做极慢的匀速直线运动，让试块6逐渐和紫外线发生降解反应，制得所需的功能梯度材料。

优选地，所述遮光板4的材质为5mm厚的铝箔，这种铝箔制成的材料可完全挡住紫外线，防止在紫外线光源3打开时，被遮光板4遮挡住的试块6也发生降解反应，对制成的功能梯度材料造成干扰。

在上述结构的基础上，如图4所示，该功能梯度材料的成型装置还包括防护箱7，防护箱7罩设于底板1、滑轨2、光源3和驱动装置5外，防护箱7的材质为5mm厚的铝箔，防护箱7可以隔离紫外线和外部环境的光线，避免外部环境光线对防护箱7内试块6造成影响，并能防止实验人员受到光源3发出的紫外线辐射。优选地，防护箱7上开设有排气孔71，排气孔71内设有排气扇(图中未示出)，在本实施中，光源3选用500W紫外辐射光源3，其工作时温度约为120℃，试块6材质选用PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，其耐热温度约为80℃，不采取散热措施会导致试块6变形，而紫外线光源3工作时温度非常高，不能直接对着其吹风，只能采取抽风排气散热。排气孔71及排气扇的设置可以加快防护箱7内空气流通，将热量排出箱外，防止箱内温度过高导致试块6变形。

综上所述，本实用新型提供的功能梯度材料的成型装置能简化功能梯度材料的制作工艺，降低功能梯度材料制备所需条件，降低制造成本，可实现在实验室条件下制备功能梯度材料，具有较高的应用推广价值。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

一种功能梯度材料的成型装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。