[发明专利]柔性聚合物表面金属纳米裂纹的自动化制造装置及使用方法

权利要求书

1.一种柔性聚合物表面金属纳米裂纹的自动化制造装置，其特征在于，所述的自动化制造装置包括：转轴模块(2)，转轴固定模块(3)，加载模块(4)，支撑结构(5)，底座(6)，驱动模块(7)，传动模块(8)，固定转轴(9)，辅助转轴模块(10)；复合薄膜(1)依靠其自身粘性附着于传动模块(8)表面；所述的底座(6)与支撑结构(5)构成装置支架，支撑结构(5)包括左右两个支撑板，左右支撑板垂直设于底座(6)上；驱动模块(7)通过传动模块(8)与加载模块(4)连接；纳米裂纹制造区域位于转轴模块(2)处，转轴模块(2)通过转轴固定模块(3)与支撑结构(5)固定；固定转轴(9)和辅助转轴模块(10)避免加载过程中，复合薄膜(1)与驱动模块(7)、加载模块(4)相接触；

所述的驱动模块(7)包括步进电机、步进驱动器和步进控制器，其中步进电机位于底座(6)上方，步进电机通过传动模块(8)与加载模块(4)连接；步进电机通过步进驱动器、步进控制器控制，对加载模块(4)的驱动，实现纳米裂纹的自动化制造；

所述的加载模块(4)为不同质量的砝码，通过传动模块(8)与驱动模块(7)相连；通过更换不同质量的砝码，保持复合薄膜(1)的两端与转轴模块(2)的表面相切，且保持复合薄膜(1)的两端垂直于底座(6)，控制制造纳米裂纹所添加的载荷；

所述的转轴模块(2)包括不同直径的圆柱转轴，通过转轴固定模块(3)固定于支撑结构(5)的上方，两个转轴固定模块(3)与左右支撑板之间采用螺栓连接；

所述的固定转轴(9)包括两根相同直径的圆柱转轴，用于改变传动模块(8)的传动方向，位于左右两个支撑板之间，两固定转轴的相对位置可以处于相同高度或者错位高度；其中，转轴模块(2)的位置高于固定转轴(9)和辅助转轴模块(10)，辅助转轴模块(10)位于转轴模块(2)和固定转轴(9)之间；

所述的辅助转轴模块(10)包括两根相同直径的圆柱转轴，其连接方式与转轴模块(2)相同，固定于左右支撑结构(5)上，用于增加驱动模块(7)与加载模块(4)之间的距离。

2.根据权利要求1所述的一种柔性聚合物表面金属纳米裂纹的自动化制造装置，其特征在于，所述左右支撑板顶部的中间位置设有半圆形凹槽，凹槽直径不小于所有转轴中的最小圆柱转轴的直径；左右支撑结构(5)上设计有异形直槽通孔，用于固定可调的螺栓；所述转轴固定模块(3)上设计有半圆形凹槽，凹槽直径不小于所有圆柱转轴中的最小转轴的直径；转轴固定模块(3)上设置有异形直槽通孔，与左右支撑结构(5)上异形直槽通孔的位置相对应，用于螺栓轴向固定圆柱转轴。

3.一种权利要求1或2所述的柔性聚合物表面金属纳米裂纹的自动化制造装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备沉积有金属薄膜的聚合物薄膜，从而得到复合薄膜(1)；

2)根据不同的纳米裂纹密度要求，选择一定直径的圆柱转轴作为转轴模块(2)，通过转轴固定模块(3)将圆柱转轴固定于支撑结构(5)处，根据所选的转轴模块(2)的圆柱转轴直径，确定辅助转轴模块(10)的位置；

3)选择一定质量的砝码作为加载模块(4)，将加载模块(4)通过传动模块(8)与驱动模块(7)相连，保证传动模块(8)与转轴模块(2)、固定转轴(9)和辅助转轴模块(10)充分接触；并设置驱动模块参数；

4)利用复合薄膜(1)的自身粘性附着于传动模块(8)表面，点击启动按钮后，在加载模块(4)和驱动模块(7)的共同作用下，传动模块(8)依次沿靠近加载模块(4)的固定转轴(9)和辅助转轴模块(10)、转轴模块(2)、靠近驱动模块(7)的辅助转轴模块(10)和固定转轴(9)运动；驱动模块(7)通过传动模块(8)带动复合薄膜(1)在转轴模块(2)上发生弯曲，进而产生裂纹；

5)在所需部位产生裂纹后，点击停止按钮，驱动模块(7)停止工作，取下已产生裂纹的复合薄膜(1)，最终得到柔性聚合物表面金属纳米裂纹。