多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法

文档序号:2455409阅读:178来源:国知局
多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种新材料,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。
【专利说明】多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新材料,具体地说是多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法。

【背景技术】
[0002]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。


【发明内容】

[0003]本发明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。
[0004]本发明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,本发明同时给出了一种新的成像方法。
[0005]本发明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 (I)、w (2)、、、、、w (η)及其按w (I)、w (2)、、、、、w (η)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 (l)、h (2)、h(3)、、、、、、h (η),
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。
[0006]本发明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 (I)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 (I)—面逐渐变形最终与模具的凹凸面吻合。
[0007]本发明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。
[0008]本发明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 (I)—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 (I)—面逐渐变形最终与模具的凹凸面相吻合,得到叠层变形体。
[0009]本发明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 (I)—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 (η)面使叠层体发生形变,最后其w (I)—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。
[0010]本发明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 (I)—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 (I) 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。
[0011]本发明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 (I)—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 (η)—侧面,使得叠层体发生形变,最后其w (I)—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。
[0012]本发明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 (I)—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 (η)—侧面,使得叠层体发生形变,最后其w (I)—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。
[0013]本发明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 (I)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(I)的w (η)面,使得叠层体发生形变,叠层体的w (I)—侧面与平板型刚性模具的凹凸面吻合,w(η) —侧面与辊状刚性模具的凹凸面吻合,得到叠层变形体。
[0014]本发明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 (η)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(l)—侧面,使得叠层体发生形变,最后其w (I) 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。
[0015]本发明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 (η)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 (I) 一侧面,使得叠层体发生形变,最后其w (I)—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。
[0016]本发明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 (I)—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 (I)—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。
[0017]本发明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 (I)—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 (I)—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。
[0018]本发明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。
[0019]本发明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 (I),w (2).....w (η)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面进行减材加工,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(l)+h(2)+、、、、、h (1-1) < H < h(l)+h(2)+、、、、、h (1-l)+h ⑴。
[0020]本发明所述的多种材料复杂分布的薄膜材料是按如下步骤得到:先把有凹凸面的平板型刚性模具的基准面设定为叠层变形体的基准面,减材加工叠层变形体得到包含其基准面的薄膜材料。
[0021]本发明所述的有凹凸面的辊状刚性模具是按如下步骤加工完成的:先制备其分布正好为w (I)、w (2)、、、、、w (η)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,若其在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(l)+h (2)+.....h (1-1) <H
< h (I)+h (2)+、、、、、h (1-l)+h(i)。
[0022]本发明所述的多种材料复杂分布的薄膜材料是按如下步骤得到:先把动态基准面设为叠层变形体的基准面,减材加工叠层变形体得到包含其基准面的薄膜材料。
[0023]本发明所述的材料¥(1)、¥(2)、、、、、¥(]1)里含有热熔胶,把材料¥(1)、¥(2)、、、、、W (η)加热熔融后叠层再冷却定型,或者叠层后加热再冷却定型;压制变形是加热软化后进行,然后冷却定型得到叠层变形体。
[0024]本发明所述的叠层体可以把叠层体放入密封的弹性套内,再对弹性套抽真空,使弹性套内部形成真空状态,其压力小于0.1Mpa,再把套有上述弹性套的叠层体进行压制变形。
[0025]本发明制作出的多种材料复杂分布的薄膜材料后可以直接得到产品,也可以经过烧结工艺处理后得到产品,还可以通过其它工艺处理后得到所需产品。
[0026]本发明所述多种材料可以是多种色料,这时,多元材料的分布实际上是基于这些色料的一个图像,因此,本发明同时给出了一种新的成像方法。
[0027]本发明提供一种通过多种材料的叠层体的特殊变形来制备多种材料复杂分布薄膜材料,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。

【专利附图】

【附图说明】
[0028]图1是本发明实施例1的示意图,其中图1-1是本发明中叠层体的一种示意图;1-2是本发明中模具组的一种示意图;图1-3是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图
1-4是本发明中压制叠层体的一种示意图;图1-5是本发明中叠层体压制后的一种示意图;图1-6是本发明中对叠层体减材加工的一种示意图;图1-7是本发明得到的多种材料复杂分布的薄膜材料一种示意图。
[0029]图2是本发明实施例2的示意图,其中图2-1是本发明中模具组的一种示意图;图
2-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图2-3是本发明中压制叠层体的一种示意图;图2-4是本发明中叠层体压制后的一种示意图。
[0030]图3是本发明实施例3的示意图,其中图3-1是本发明中模具组的一种示意图;图
3-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图3-3是本发明中压制叠层体的一种示意图;图3-4是本发明中叠层体压制后的一种示意图。
[0031]图4是本发明实施例4的示意图,其中图4-1是本发明中模具组的一种示意图;图
4-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图4-3是本发明中压制叠层体的一种示意图;图4-4是本发明中叠层体压制后的一种示意图。
[0032]图5是本发明实施例5的示意图,其中图5-1是本发明中模具组的一种示意图;图
5-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图5-3是本发明中软化变形叠层体的一种示意图;图5-4是本发明中叠层体变形后的一种示意图。
[0033]图6是本发明实施例6的示意图,其中图6-1是本发明中模具组的一种示意图;图
6-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图6-3是本发明中压制叠层体的一种示意图。
[0034]图7是本发明实施例7的示意图,其中图7-1是本发明中模具组的一种示意图;图
7-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图7-3是本发明中压制叠层体的一种示意图。
[0035]图8是本发明实施例8的示意图,其中图8-1是本发明中模具组的一种示意图;图
8-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图8-3是本发明中压制叠层体的一种示意图。
[0036]图9是本发明实施例9的示意图,其中图9-1是本发明中模具组的一种示意图;图
9-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图9-3是本发明中压制叠层体的一种示意图。
[0037]图10是本发明实施例10的示意图,其中图10-1是本发明中模具组的一种示意图;图10-2是本发明中叠层体装模后的一种示意图;图10-3是本发明中压制叠层体的一种示意图。
[0038]图11是本发明实施例11的示意图,其中图11-1是本发明中模具组的一种示意图;图11-2是本发明中叠层体装模后压制叠层体的示意图。
[0039]图12是本发明实施例12的示意图,其中图12-1是本发明中模具组的一种示意图;图12-2是本发明中叠层体装模后压制叠层体的示意图。
[0040]图13是本发明实施例13的示意图,其中图13-1是本发明中模具组的一种示意图;图13-2是本发明中叠层体装模后压制叠层体的示意图。
[0041]图14是本发明加工有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面加工示意图,其中图
14-1是多种材料的目标分布图,图14一2为刚性板材示意图,图14-3是把目标分布图放在刚性板材上的不意图,图14_4是刚性板材减材加工后的不意图,图14_5是叠层体内,平板型刚性模具的凹凸面关于基准面的镜像示意图,图14-6是得到到叠层变形体的示意图。
[0042]图15是本发明中采用平板型刚性模具加工多种材料复杂分布的薄膜材料的示意图,其中的图15-1是有凹凸面的平板型刚性模具与叠层变形体的位置关系的示意图,图
15-2是叠层变形体示意图,图15-3是多种材料复杂分布的薄膜材料示意图。
[0043]图16是本发明加工有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面的加工示意图,其中图
16-1多种材料的目标分布图,图16— 2为无凹凸面的辊状刚性板材示意图,图16-3是把目标分布图放在无凹凸面的辊状刚性板材上的示意图,图16-4是辊状刚性板材减材加工后的示意图,图16-5是辊状刚性模具凹凸面在叠层体内的镜像示意图。
[0044]图17是本发明采用有凹凸面的辊状刚性模具加工多种材料复杂分布的薄膜材料的示意图,其中的图17-1、是用有凹凸面的辊状刚性模具加工叠层变形体示意图,图17-2是得到的叠层变形体示意图,17-3得到的多种材料复杂分布的薄膜材料示意图。

【具体实施方式】
[0045]下面结合实施例对本发明作进一步描述。
[0046]实施例1:
如图1所示: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:制备一组多种材料w (I)、w (2)、、、、、w (η)及其按w (I)、w (2)、、、、、w (η)的顺序的,由同种材料单层叠加而成的多种材料的叠层体1-1,其同种材料单层的厚度相应的记为h (l)、h (2)、h (3)、、、、、、h (η),
其中的多种材料是指一组单种材料,而单种材料可以是单质材料(如单质金属),也可以是混合材料(如粘土 ),
多种材料可以是固体(包括粉体)的,也可以是液体或者气体的。
[0047]同种材料构成同种材料单层,若干个同种材料单层相叠加成为多种材料的叠层体
1-1,叠层体1-1可以看成是多种材料的最简单分布体,
叠层体1-1的单层可以是由固体(粉体或片材)直接构成的,还可以是液体或气体凝固而成的,甚至可以是固体、液体或气体混合后凝固而成的,
叠层体1-1的同种材料间和单层间可以是粘接的,也可以是非粘接的,
叠层体1-1的制备方法可以使用任何已知的涂层制备方法,如喷涂、涂刷、沉降、吸附、印刷、电镀、磁控溅射、蒸镀等,
叠层体1-1里的单层的排列顺序W (l)、w (2)、、、、、w (η)可以是按某一特征(或性质)的逐渐变化为特点的渐变形式,如,颜色的渐变、颗粒大小的渐变、所含多元材料的种类数的渐变等等,
连续渐变体,可以看做是一种单层间微小变化的叠层体,因此,本发明里的叠层体包含连续渐变体,
按W (I), W (2).....W (η)的顺序叠加叠层体1-1,是为了表述的方便,不失一般性,
步骤二:制备一套用来对上述叠层体1-1进行压制变形的模具组,其由无凹凸面的平板型刚性模具1-2、有凹凸面的平板型刚性模具1-3和开口型刚性模具套1-4组成,图里的模具组是一个具体的例子,用来说明模具组的用途的,实际上,模具组不一定要由3个模具组成,可以少于3个,也可以多于3个,其形状也可以是各种各样的,模具组可以是刚体的,还可以是弹性体,利用模具组的目的是为了有效地控制叠层体1-ι的变形,使得通过叠层体1-ι的变形得到所需的分布。
[0048]本实施例中的凹凸面的平板型刚性模具1-3的凹凸面面向叠层体1-1的wl —侧,是为了便于表述,不失一般性。
[0049]由于无凹凸面的平板型刚性模具1-2和有凹凸面的平板型刚性模具1-3的上下位置是可以变化的,被施压的可以是无凹凸面的平板型刚性模具1-2,也可以是有凹凸面的平板型刚性模具1-3,施压可以是刚性模压,还可以是等静压,如液压或者气压,
步骤三:利用上述模具组,对叠层体1-ι进行压制变形,使叠层体1-ι发生变形而得到内部分布发生变化的叠层变形体1-5
当利用上述模具组对叠层体1-ι进行压制变形时,叠层体1-ι内部发生变形得到叠层变形体1-5,其分布相对于叠层体1-1的简单分布是复杂分布,
对叠层体1-ι的压制形式可以是如图1 一样,也可以是其他方式,如等静压等,只要可以使叠层体1-ι发生变形即可,
为了使压制变形能够顺利进行,可以用加热等方式,但这不是必不可少的:若多元材料里包含热熔胶,这时可以对叠层体1-1进行加热使之变软,然后进行压制变形,再冷却定型;若叠层体1-1含有金属等塑性材料,也可以直接对叠层体1-1进行压制变形。
[0050]若压制变形体1-5的多元材料间粘接不牢,可以进行牢固处理,这是为了便于对其进行下一步的减材加工,
步骤四:把叠层变形体1-5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1-6,因为通过变形,原来叠层体I里的同种材料单层不再是一个平面,因此,通过对叠层变形体1-5进行减材加工得到的平面薄膜材料1-6具有多种材料的相对复杂的分布,通过步骤四得到的具有复杂分布的平面薄膜材料不是唯一的,可根据需要进行适当的减材加工得到需要的多种材料复杂分布的薄膜材料1-6,多种材料复杂分布的薄膜材料
1-6,有时需进行烧结、渗透或其它工艺处理后得产品,也有的直接得所需产品。
[0051]实施例2:
如图2所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由一个有凹凸面平板型刚性模具2-2和与另一个有凹凸面平板型刚性模具2-3以及开口型刚性模具套2-4组成;把模具2-2和模具2-3以及叠层体2_1放入开口型刚性模具套2-4内,使叠层体2-1位于两个有凹凸面的平板型平板型刚性模具
2-2和2-3的中间,并使两个凹凸面相向;从开口型模具套2-4的开口处向模具套2-4内的刚性模具施压,使得叠层体2-1发生形变,最后叠层体2-1的两面逐渐变形最终与模具2-2和模具2-3的两个凹凸面吻合,得到叠层变形体2-5,这里,被施压的可以是有凹凸面的平板型刚性模具2-2,也可以是有凹凸面的平板型刚性模具2-3,而且,施压可以是刚性模压,还可以是等静压,如液压或者气压。
[0052]本实施例中的图2是两个有凹凸面平板型刚性模具2-2和2-3的凹凸面相吻合的情况,由于平板型刚性模具2-2和平板型刚性模具2-3的凹凸面是相吻合的,其叠层变形体
2-5可以看成是具有模具2-2和模具2-3共同凹凸面形状的若干个单层的吻合,这种特例仍属于该专利的范围,这时,可以用本措施得到的若干个叠层变形体后再进行吻合得到总的叠层体,不过,这种方法跟本权利项是等价的,这种特例仍属于该权利项的范围。
[0053]实施例3:
如图3所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由无凹凸面的平板型弹性模具3-2、有凹凸面的平板型刚性模具3-3、开口型刚性模具套3-4组成;把无凹凸面的平板型弹性模具3-2、叠层体3-1、有凹凸面的平板型刚性模具3-3放入开口型刚性模具套3-4内,使叠层体3-1位于平板型弹性模具3-2和平板型刚性模具3-3中间,并使有凹凸面的平板型刚性模具3-3的凹凸面面向叠层体3-1的w(l)—侧;从开口型模具套3-4的开口处向模具套内的模具3-2或模具3-2施压,使得叠层体3-1发生形变,最后其w (I)—侧面逐渐变形最终与模具3-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体3-5。
[0054]本实施例中所述的有凹凸面的平板型刚性模具3-3的凹凸面面向叠层体3-1的w (I) 一侧,是为了便于表述,不失一般性;被施压的可以是由无凹凸面的平板型弹性模具
3-2,也可以是有凹凸面的平板型刚性模具3-3,而且,施压可以是刚性模压,还可以是等静压,如液压或者气压;弹性模具3-2可以传压和变形,所以叠层变形体3-5可以看成是具有刚性模具3-3的凹凸面形状的若干单层的吻合,因此,可以用本措施得到的若干个叠层变形体再进行吻合得到总的叠层体,这种方法跟本专利是等价的,这种特例仍属于本专利的保护范围。
[0055]实施例4:
如图4所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由弹性气囊4-2、有凹凸面的平板型刚性模具4-3、有通气口的刚性模具套4-4组成;有凹凸面的平板型刚性模具4-3、叠层体4-1和弹性气囊4-2依次放入刚性模具套4-4内,并使有凹凸面的平板型刚性模具4-3的凹凸面面向叠层体4-1的w(l) —侧;通过刚性模具套4-4的通气口向模具套4-4腔里的弹性气囊4-2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4-1的w (η)面使叠层体4-1发生形变,最后其w (I)—侧面逐渐变形最终与模具4-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体4-5。
[0056]因为是弹性气囊4-2的等静压施压,叠层变形体4-5可以看成是具有刚性模具4_3的凹凸面形状的若干单层的吻合,因此,可以用本措施得到的若干个叠层变形体再进行吻合得到总的叠层体,,这种方法跟本专利是等价的,这种特例仍属于本专利的保护范围。
[0057]实施例5:
如图5所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由有凹凸面的平板型刚性模具5-3、开口型刚性模具套5-4组成;把有凹凸面的平板型刚性模具5-3和叠层体5-1放入开口型刚性模具套5-4内,并使模具5-3的凹凸面面向叠层体5-1的w (I)—侧;对叠层体进行软化处理,在重力和软化的叠成体5-1的表面张力的作用下叠成体5-1产生变形,最后其w (I)—侧面与模具5-3凹凸面吻合,冷却定型后得到叠层变形体5-5。
[0058]把有凹凸面的平板型刚性模具5-3和叠层体5-1放入开口型刚性模具套5-4之前,必须把开口型刚性模具套5-4放平,其目的是防止软化后的叠层体5-1出现斜流现象,导致无法得到设计的叠层变形体5-5。
[0059]对叠层体5-1的加热可以是单独的,也可以是连同平板型刚性模具5-3和开口型刚性模具套5-4 —起加热。
[0060]其中的刚性模具套5-4可以采用石膏模具,以便叠层变形体5-5与其容易分离。
[0061]本发明中多元材料的熔点可以不一样,但是相差太大会影响其软化的同步性,因此,多元材料尽量选择软化点相近的材料。这时,加热变形温度一般选择在最低软化温度(多种材料的软化温度中取最小值)以上,但不能太低,因为那样会使变形极其困难期,也不能太高,那样会无法保持多种材料的相对位置稳定性。
[0062]当用适当温度加热叠层体5-1时,叠层体5-1逐渐软化,但由于模具5-3、5_4限制其水平方向的流动,在大气压和重力、材料的表面张力的三重作用下,叠层体5-1发生变形最后其w (I) 一侧面与模具5-3的凹凸面吻合,冷却定型后得到叠层变形体5-5。
[0063]实施例6:
如图6所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由无凹凸面的辊状刚性模具6-2、有凹凸面的平板型刚性模具
6-3组成;把叠层体6-1放在有凹凸面的平板型刚性模具6-3的上面,使得叠层体6-1的w
(I)一侧面面向有凹凸面的平板型刚性模具6-3的凹凸面,再使辊状刚性模具6-2滚动压过有凹凸面的平板型刚性模具6-3上的叠层体6-1的w (η)—侧面,使得叠层体6-1发生形变,最后其w (I)一侧面变形与平板型刚性模具6-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体6-5,这里要求有凹凸面的平板型刚性模具(3)的凹凸面面向叠层体(I)的wl —侧,是为了便于表述,不失一般性。
[0064]实施例7:
如图7所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由无凹凸面的辊状弹性模具7-2、有凹凸面的平板型刚性模具
7-3组成;把叠层体7-1放在有凹凸面的平板型刚性模具7-3的上面,使得叠层体7-1的w
(I)一侧面面向有凹凸面的平板型刚性模具7-3的凹凸面,再使辊状弹性模具7-2滚动压过有凹凸面的平板型刚性模具7-3上的叠层提7-1的w (η)—侧面,使得叠层体7-1发生形变,最后其w (I) 一侧面变形与平板型刚性模具7-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体7-5。
[0065]因为辊状弹性模具7-2可以传递压力和变形,所以叠层变形体7-5可以看成是具有刚性模具7-3的凹凸面形状的若干单层的吻合,因此,可以用本措施得到的若干个叠层变形体再进行吻合得到总的叠层体,不过,这种方法跟本权利项是等价的,另外,这里要求有凹凸面的平板型刚性模具(3)的凹凸面面向叠层体(I)的w (I)—侧,是为了便于表述,不失一般性。
[0066]实施例8:
如图8所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由有凹凸面的辊状刚性模具8-2、有凹凸面的平板型刚性模具
8-3组成;把叠层体8-1放在有凹凸面的平板型刚性模具8-3上,使得叠层体8-1的w(I)面面向平板型刚性模具8-3的凹凸面,再用辊状刚性模具8-2滚动压过平板型刚性模具8-3上的叠层体8-1的w (η)面,使得叠层体8-1发生形变,叠层体8-1的w (I)—侧面与平板型刚性模具8-3的凹凸面吻合,w (η) 一侧面与辊状刚性模具8-2的凹凸面吻合,得到叠层变形体8-5。
[0067]本实施例中,有凹凸面的辊状刚性模具8-2的凹凸面和有凹凸面的平板型刚性模具8-3的凹凸面相吻合的情况,这时,其叠层变形体8-5可以看成是具有模具8-2和模具
8-3共同凹凸面形状的若干单层的吻合,因此,可以用本措施得到的若干个叠层变形体再进行吻合得到总的叠层体,不过,这种方法跟本权利项是等价的,这种特例仍属于该权利项的范围。
[0068]实施例9:
如图9所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由无凹凸面的平板型弹性模具9-2、有凹凸面的辊状刚性模具
9-3组成;把叠层体9-1放在平板型弹性模具9-2上,使得叠层体(I)的w(η)面面向平板型弹性模具9-2,再用辊状刚性模具9-3滚动压过平板型弹性模具9-2上的叠层体9-1的w
(I)一侧面,使得叠层体9-1发生形变,最后其w (I) —侧面与辊状刚性模具9-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体9-5。
[0069]因为无凹凸面的平板型弹性模具9-2可以传压和变形,所以叠层变形体9-1可以看成是具有刚性模具9-3的凹凸面形状的若干单层的吻合,因此,可以用本措施得到的若干个叠层变形体再进行吻合得到总的叠层体,不过,这种方法跟本权利项是等价的,这种特例仍属于该权利项的范围,另外,这里要求有凹凸面的平板型刚性模具9-3的凹凸面面向叠层体(I)的w (I) —侧,是为了便于表述,不失一般性。
[0070]实施例10:
如图10所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由无凹凸面的平板型刚性模具10-2、有凹凸面的辊状刚性模具10-3组成;把叠层体10-1放在平板型刚性模具10-2上,使得叠层体(I)的w (η)面面向平板型刚性模具10-2上,再用辊状刚性模具10-3滚动压过平板型刚性模具10-2上的叠层体10-1的w (I)—侧面,使得叠层体10-1发生形变,最后其w (I)—侧面与辊状刚性模具10-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体10-5,这里要求有凹凸面的平板型刚性模具(3)的凹凸面面向叠层体(I)的w (I) —侧,是为了便于表述,不失一般性。
[0071]实施例11:
如图11所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是于由无凹凸面的辊状弹性模具11-2、有凹凸面的辊状刚性模具11-3组成;把叠层体11-1的w (I)—侧面对着有凹凸面的辊状刚性模具11-3挤过由无凹凸面的辊状弹性模具11-2和有凹凸面的辊状刚性模具11-3的中间,使得叠层体11-1发生形变,最后其w (I) 一侧面与辊状刚性模具11-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体11-5。
[0072]因为无凹凸面的辊状弹性模具11-2可以传压和变形,所以叠层变形体11-5可以看成是具有有凹凸面的辊状刚性模具11-3的凹凸面形状的若干单层的吻合,因此,可以用本措施得到的若干个叠层变形体再进行吻合得到总的叠层体,不过,这种方法跟本权利项是等价的,这种特例仍属于该权利项的范围。
[0073]实施例12:
如图12所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由无凹凸面的辊状刚性模具12-2、有凹凸面的辊状刚性模具
12-3组成;把叠层体12-1的w(I) —侧面对着有凹凸面的辊状刚性模具12-3地挤过由无凹凸面的辊状刚性模具12-2和有凹凸面的辊状刚性模具12-3的中间,得叠层体12-1发生形变,最后其w (I) 一侧面与辊状刚性模具12-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体12-5。
[0074]实施例13:
如图13所示:本实施例只有模具与实施例1有区别,其它与实施例1相同或相似,此不赘述,本实施例所述的模具是由一个有凹凸面的辊状刚性模具13-2和另一个有凹凸面的辊状刚性模具13-3组成;把叠层体13-1从有凹凸面的辊状刚性模具13-2和13_3的中间挤过,使得叠层体13-1发生形变,最后叠层体13-1两面分别与有凹凸面的辊状刚性模具
13-2和13-3的凹凸面吻合,得到叠层变形体13-5。
[0075]本特例,即有凹凸面的辊状刚性模具13-2和和另一个有凹凸面的辊状刚性模具
13-3的凹凸面像齿轮一样相吻合的情况,这时,其叠层变形体13-5可看成有共同凹凸面形状的若干单层的吻合,因此,可以用本措施得到的若干个叠层变形体再进行吻合得到总的叠层体,不过,这种方法跟本权利项是等价的,这种特例仍属于该权利项的范围。
[0076]如图14所示:本发明所述的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 (l)、w (2)、、、、、w (η)的一个多种材料的目标分布图11,如图(14一 I),再制备能包含该分布图的一个无凹凸面的刚性板材12,如图(14一 2 ),并指定刚性板材的一面为基准面13,再把目标分布图11放在基准面13之上,如图14-3,对无凹凸面的刚性板材12进行如下减材加工,如图14-4,使得对于无凹凸面的刚性板材12的基准面13上的每一点,若其在目标分布图11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(l)+h(2)+、、、、、h (1-1) < H< h(l)+h(2)+、、、、、h (1-l)+h ⑴。
[0077]这是本发明中的有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面的制作方法。用这种有凹凸面的平板型刚性模具可以得到理论上与目标分布图一致的多元材料复杂分布的薄膜材料。
[0078]虽然目标分布图的分布正好取为w (l)、w (2)、、、、、w (n),但,w (l)、w (2)、、、、、w (η)的取值也是没有限制的,所以,目标分布图也是没有任何限制的,不失一般性。
[0079]首先,对于无凹凸面的刚性板材12的基准面13上的每一点,若其在目标分布图11
上的对应点的分布为w (i),则该点的减材加工深度应H应满足h(I)+h(2)+.....h (1-1)
< H < h (I) +h (2) +.....h (1-1 )+h (i),即H的取值范围是一个开区间,原则上有无数个点可供选择,我们可以任选一个,这样我们可得本发明中有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面。
[0080]另一方面,当有凹凸面的平板型刚性模具12的凹凸面向着叠层体并与之吻合时,由有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面的制备方式可知,平板型刚性模具的凹凸面关于基准面的镜像具有同目标分布图相同的分布。
[0081]又因为当叠层体的W (I)—侧面在压制变形时逐渐变形到有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面上,同样,镜像曲面也逐渐变形到基准面上,因此,叠层变形体的基准面上的截面就具有同目标分布图相同的分布。
[0082]如图15是本发明所述的多种材料复杂分布的薄膜材料加工步骤,先把如图14步骤得到的有凹凸面的平板型刚性模具20的基准面21设定为叠层变形体22的基准面,如图15-1、图15-2所示,减材加工叠层变形体得到包含其基准面的薄膜材料,它就是具有设计分布的多种材料复杂分布的薄膜材料23,如图15-3所示。
[0083]当有凹凸面的平板型刚性模具20是通过图14所示得到的,则叠层变形体22在基准面上的截面上的分布正好等于目标分布图的分布。所以,要想得到具有同目标分布图一致分布的薄膜材料就取适当厚度的,且含有叠层变形体22的基准面上的截面的薄膜材料就可以了,这一过程可通过对叠层变形体的切削加工或切片加工达到。
[0084]一般而言,薄膜越薄其分布越精确,但是,允许一定误差的情况下,可以根据需要选择适当的薄膜厚度。
[0085]如图16所示:本发明所述的有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面是按如下步骤完成的:步骤一、先制备多元材料的目标分布图31,如图16-1,步骤二、制备能包含该步骤一分目标布图31的一个表面无凹凸面的辊状刚性材料32,并指定辊状刚性材料的表面为基准面33,如图16-2所示,步骤三、把分布图放在基准面之上对无凹凸面的刚性板材进行减材加工,如图16-3所示,减材加工是对无凹凸面的辊状刚性材料32的基准面33上的每一点,若其在目标分布图31上的对应点的分布为w (i),则对该点的在基准面33法线方向的减材加工深度 H 满足 h(l)+h(2)+、、、、、h (1-l)< H < h(l)+h(2)+、、、、、h (1-l)+h(i),加工后得到有凹凸面34的辊状刚性模具如图16-4所示,用这种有凹凸面34的辊状刚性模具可以得到与目标分布图31分布一致的多元材料复杂分布的薄膜材料。
[0086]虽然目标分布图的分布正好取为w (l)、w (2)、、、、、w (n),但,w (l)、w (2)、、、、、w (η)的取值是没有限制的,所以,目标分布图31也是没有任何限制的,不失一般性。
[0087]首先,对无凹凸面的辊状刚性材料32的基准面33上的每一点,若目标分布图31上的对应点的分布为w (i),该点的在基准面33法线方向的减材加工深度H满足h(l)+h(2)+、、、、、h (1-1) < H< h(l)+h(2)+、、、、、h (1-1)+h(i)。,即 H 的取值范围是一个开区间,原则上有无数个点可供选择,我们可以任选一个,这样我们可得有凹凸面34的辊状刚性模具。
[0088]另一方面,当有凹凸面34的辊状刚性模具的凹凸面向着叠层体并与之吻合时,由有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面的制备方式可知,有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面34的动态镜像35,如图16-5所示,动态镜像35具有同目标分布图31相同的分布。
[0089]如图16-5所示的动态镜像35是相对于动态基准面36而言的:动态基准面36是相切于无凹凸面的辊状刚性材料的基准面且平行于水平面的平面,这时,辊状刚性模具的凹凸面34的每一点到基准面32的距离等于动态镜像35上的对应点到动态基准面36的距离。
[0090]又因为当叠层体的W (I)—侧面在压制变形时逐渐变形到有凹凸面的辊状刚性模具的凹凸面34上,同样,动态镜像35曲面也逐渐变形到动态基准面36上,因此,叠层变形体的动态基准面36上的截面就具有同目标分布图31相同的分布。
[0091]如图17是本发明所述的加工多种材料复杂分布的薄膜材料的步骤:先把如图16的步骤得到的有凹凸面的辊状刚性模具32的动态基准面36设为叠层变形体37的基准面38,减材加工叠层变形体37得到包含其基准面的薄膜材料39。
[0092]当有凹凸面的辊状刚性模具32是通过如图16的步骤减材加工方法得到的,则叠层变形体37在其基准面38上的截面上的分布正好等于目标分布图31,所以,要想得到具有同目标分布图31 —致的薄膜材料,就取适当厚度且含有叠层变形体37的基准面38上的截面的薄膜材料就可以了,这一过程可通过对叠层变形体37的切削加工或切片加工达到。
[0093]一般而言,薄膜越薄其分布越精确,但是,允许一定误差的情况下,可以根据需要选择适当的薄膜厚度。
[0094]本发明一般是在混合材料w (I)、w (2)、、、、、w (η)里混或含有一定量的热熔胶,以实现加热熔融后叠层并冷却定型,或者叠层后加热并冷却定型;压制变形是加热软化后进行,然后冷却定型得到叠层变形体。
[0095]另外,本发明所述的叠层体可以放入密封的弹性套内,再对密封的弹性套抽真空,使弹性套内部形成真空状态,其压力小于0.1Mpa,再把套有上述弹性套的叠层体进行变形加工。因为,不管叠层体的多种材料间和单层间是非粘接的松散结构还是互相粘接的,进行压制变形时,叠层体有可能产生溃散现象,因而无法得到本发明所需的分布,若先把叠层体放入密封的弹性套内,再对弹性套抽真空,使弹性套内部形成真空状态,这样在大气压的压制作用下叠层体在压制变形过程中可避免产生溃散现象,弹性套内的真空度不能太高,否则压制变形难以进行;也不能太低,它可能导致内部产生溃散,因此可以根据实际情况适当选择其真空度,一般其压力取为小于0.1Mpa0
【权利要求】
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 (I)、W (2)、、、、、W (η)及其按W (I)、W (2)、、、、、w (η)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 (l)、h (2)、h(3)、、、、、、h (η), 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。
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 (I)—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 (I)—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 (I)—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 (I) 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 (I)—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 (η)面使叠层体发生形变,最后其w (I)—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 (I)—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 (I)—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 (I) 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 (η) 一侧面,使得叠层体发生形变,最后其w (I)—侧面变形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。
8.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 (I) 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 (η) 一侧面,使得叠层体发生形变,最后其w (I)—侧面变形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。
9.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 (I)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(I)的w (η)面,使得叠层体发生形变,叠层体的w (I)—侧面与有凹凸面的平板型刚性模具的凹凸面吻合,w (η) —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。
10.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 (η)面面向平板型弹性模具,再用辊状刚性模具滚动压过平板型弹性模具上的叠层体的w (I)—侧面,使得叠层体发生形变,最后其w (I)—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。
11.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 (η)面面向平板型刚性模具上,再用辊状刚性模具滚动压过平板型刚性模具上的叠层体的w (I)—侧面,使得叠层体发生形变,最后其w (I)—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。
12.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 (I)—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 (I)—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。
13.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 (I)—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 (I)—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。
14.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。
15.根据权利要求2、3、4、5、6、7、8、9中任何一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法,其特征在于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 (I),w (2).....w (η)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(l)+h(2)+、、、、、h (1-1) < H < h(l)+h(2)+、、、、、h (1-l)+h⑴。
16.根据权利要求15所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法,其特征在于多种材料复杂分布的薄膜材料是按如下步骤得到:先把有凹凸面的平板型刚性模具的基准面设定为叠层变形体的基准面,利用减材加工得到包含基准面的薄膜材料。
17.根据权利要求9、10、11、12、13、14中任何一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法,其特征在于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 (I)、w (2)、、、、、w (η)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(I)+h(2)+.....h (1-1)< H < h(I) +h(2) +、、、、、h (1-1) +h(i)。
18.根据权利要求16所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法,其特征在于多种材料复杂分布的薄膜材料是按如下步骤得到:先把动态基准面设为叠层变形体的基准面,利用减材加工叠层变形体得到包含其基准面的薄膜材料。
19.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14中任一所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法,其特征在于在材料w (l)、w (2)、、、、、w (η)里含有热熔胶,把材料w (l)、w (2)、、、、、w (η)加热熔融后叠层再冷却定型,或者叠层后加热再冷却定型;压制变形是加热软化后进行,然后冷却定型得到叠层变形体。
20.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14中任一所述的一种多种材料复杂分布薄膜材料的制备方法,其特征在于先把叠层体放入密封的弹性套内,再对弹性套抽真空,使弹性套内部形成真空状态,其压力小于0.1Mpa,再把套有上述弹性套的叠层体进行压制变形。
【文档编号】B32B37/10GK104369518SQ201410553833
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月20日 优先权日:2014年10月20日
【发明者】李昌海, 黄美香, 李若宁 申请人:李昌海
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