一种悬浮液机械臂搅动装置及其使用方法

本发明涉及复合材料，具体涉及一种悬浮液机械臂搅动装置及其使用方法。

背景技术：

1、纤维增强热塑性复合材料是一种轻质、高强度的新型材料，具有耐腐蚀、力学性能优良的良好性能。近年来纤维复合材料的制造为传统金属部件提供了更硬、更轻的替代品。

2、现有常见的固相混合的制备方法为梳理法和气流混合法，纤维梳理时会产生大量静电，会发生火灾需要耗费很大能源去除静电。根据纤维的性质不同，如碳纤维不可用梳理方法，因此限制了纤维范围；气流混合适用于密度相近的纤维如果密度相差较大气流混合时纤维之间就会出现分层，对纤维的要求很苛刻。

3、目前，纤维增强热塑性复合材料主要是纤维与树脂纤维分布不均匀。鉴于此，提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种悬浮液机械臂搅动装置及其使用方法，以解决现有技术中存在的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种悬浮液机械臂搅动装置，包括：长方体容器、超声波装置和机械臂；其中，所述长方体容器置于所述超声波装置中，所述长方体容器中盛有悬浮液，所述长方体容器的内壁上设置有机械臂；所述机械臂由多组长面机械臂和多组宽面机械臂组成，多组所述宽面机械臂位于多组所述长面机械臂上方；多组所述宽面机械臂、所述长面机械臂搅动所述悬浮液形成紊流状态，将所述悬浮液中的两种固相纤维混合均匀；多组所述宽面机械臂先于多组所述长面机械臂搅动，多组所述宽面机械臂与多组所述长面机械臂的搅动速度相同；多组所述宽面机械臂、所述长面机械臂搅动的同时，所述超声波装置辅助所述悬浮液中的两种所述固相纤维混合均匀。

3、可选实施例中，所述宽面机械臂和长面机械臂均为两组；所述宽面机械臂搅动完成后升起，后所述长面机械臂搅动。

4、可选实施例中，每组所述长面机械臂分别包括第一长面机械臂和第二长面机械臂，所述第一长面机械臂和第二长面机械臂分别设置于所述长方形容器的两个长面侧壁上，且交错设置。

5、可选实施例中，每组所述宽面机械臂分别包括一第一宽面机械臂和第二宽面机械臂，所述第一宽面机械臂和第二宽面机械臂分别设置于所述长方形容器的两个宽面侧壁上，且交错设置。

6、可选实施例中，所述第一长面机械臂和第二长面机械臂的结构相同，均包括长面小臂、长面大臂和长面机械爪，其中，所述长面小臂的一端铰接在所述长方形容器的长面侧壁上，所述长面小臂的另一端与所述长面大臂的一端铰接，所述长面大臂的一端安装有长面机械爪。

7、可选实施例中，所述第一宽面机械臂和第二宽面机械臂的结构相同，均包括宽面小臂、宽面大臂和宽面机械爪，其中，所述宽面小臂的一端铰接在所述长方形容器的宽面侧壁上，所述宽面小臂的另一端与所述宽面大臂的一端铰接，所述宽面大臂的一端安装有宽面机械爪。

8、可选实施例中，所述长面大臂为板状结构，所述长面机械爪为五爪结构；所述长面机械爪的五爪结构与所述长面大臂的板状结构宽度相等；所述宽面大臂为板状结构，所述宽面机械爪为五爪结构；所述宽面机械爪的五爪结构与所述宽面大臂的板状结构宽度相等。

9、可选实施例中，所述长面机械爪的五爪结构与所述宽面机械爪的五爪结构均为平板条结构，相邻的平行设置的所述平板条结构之间的间隙相等。

10、另一方面，本发明还提供了一种如上所述的悬浮液机械臂搅动装置的使用方法，包括如下步骤：

11、s1：在所述长方形容器上安装多组宽面机械臂与多组长面机械臂；

12、s2：配制一定浓度的悬浮液，所述悬浮液有一定的密度；首先，配置溶剂为乙醇和去离子水，在所述溶剂中加入改性剂、纳米颗粒和非离子型表面活性剂配置成悬浮液；

13、s3：将所述长方形容器放入超声波装置中；

14、s4：在多组所述宽面机械臂与多组所述长面机械臂搅动时，同时开启所述超声装置辅助两机械臂使所述悬浮液中的两种固相纤维均匀混合；其中，所述悬浮液的密度介于两固相纤维的密度之间。

15、可选实施例中，s4中，所述宽面机械臂沿着所述长方形容器的长面平行的方向来回搅动，所述长面机械臂沿所述长方形容器的宽面平行方向来回搅动；其中，所述宽面机械臂搅动后，所述长面机械臂再搅动，所述宽面机械臂与长面机械臂与所述长面机械臂的搅动速度相同。

16、本发明的有益效果在于：该悬浮液机械臂搅动装置通过设置多组长面机械臂和多组宽面机械臂以相同速度搅动长方形容器中的悬浮液及两种固相纤维，宽面机械臂沿着长方形容器的长面平行的方向来回搅动，长面机械臂沿长方形容器的宽面平行方向来回搅动；宽面机械臂先搅动后长面机械臂再搅动，使悬浮液产生紊流状态将两种固相纤维混合均匀，同时超声波装置辅助振动可使纤维分散达到混合效果。尤其需要指出的是，机械爪的五爪结构均为平板条结构，相邻的平行设置的平板条结构之间的间隙相等，机械爪可起到梳理纤维作用促进纤维之间的混合，通过以上结构可使纤维均匀混合。

技术特征：

1.一种悬浮液机械臂搅动装置，包括：长方体容器(1)、超声波装置和机械臂；其中，所述长方体容器(1)置于所述超声波装置中，所述长方体容器(1)中盛有悬浮液，所述长方体容器(1)的内壁上设置有机械臂；

2.根据权利要求1所述的悬浮液机械臂搅动装置，其特征在于，所述宽面机械臂(3)和长面机械臂(2)均为两组；所述宽面机械臂(3)搅动完成后升起，后所述长面机械臂(2)搅动。

3.根据权利要求2所述的悬浮液机械臂搅动装置，其特征在于，每组所述长面机械臂(2)分别包括第一长面机械臂(21)和第二长面机械臂(22)，所述第一长面机械臂(21)和第二长面机械臂(22)分别设置于所述长方形容器(1)的两个长面侧壁上，且交错设置。

4.根据权利要求3所述的悬浮液机械臂搅动装置，其特征在于，每组所述宽面机械臂(3)分别包括第一宽面机械臂(31)和第二宽面机械臂(32)，所述第一宽面机械臂(31)和第二宽面机械臂(32)分别设置于所述长方形容器(1)的两个宽面侧壁上，且交错设置。

5.根据权利要求4所述的悬浮液机械臂搅动装置，其特征在于，所述第一长面机械臂(21)和第二长面机械臂(22)的结构相同，均包括长面小臂(211)、长面大臂(212)和长面机械爪(213)，其中，所述长面小臂(211)的一端铰接在所述长方形容器(1)的长面侧壁上，所述长面小臂(211)的另一端与所述长面大臂(212)的一端铰接，所述长面大臂(212)的一端安装有长面机械爪(213)。

6.根据权利要求5所述的悬浮液机械臂搅动装置，其特征在于，所述第一宽面机械臂(31)和第二宽面机械臂(32)的结构相同，均包括宽面小臂(311)、宽面大臂(312)和宽面机械爪(313)，其中，所述宽面小臂(311)的一端铰接在所述长方形容器(1)的宽面侧壁上，所述宽面小臂(311)的另一端与所述宽面大臂(312)的一端铰接，所述宽面大臂(212)的一端安装有宽面机械爪(313)。

7.根据权利要求6所述的悬浮液机械臂搅动装置，其特征在于，所述长面大臂(212)为板状结构，所述长面机械爪(213)为五爪结构；所述长面机械爪(213)的五爪结构与所述长面大臂(212)的板状结构宽度相等；所述宽面大臂(312)为板状结构，所述宽面机械爪(313)为五爪结构；所述宽面机械爪(313)的五爪结构与所述宽面大臂(312)的板状结构宽度相等。

8.根据权利要求7所述的悬浮液机械臂搅动装置，其特征在于，所述长面机械爪(213)的五爪结构与所述宽面机械爪(313)的五爪结构均为平板条结构，相邻的平行设置的所述平板条结构之间的间隙相等。

9.一种如权利要求1-8任一项所述的悬浮液机械臂搅动装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，s4中，所述宽面机械臂(3)沿着所述长方形容器(1)的长面平行的方向来回搅动，所述长面机械臂(2)沿所述长方形容器(1)的宽面平行方向来回搅动；其中，所述宽面机械臂(3)搅动后，所述长面机械臂(2)再搅动，所述宽面机械臂(3)与长面机械臂(2错开搅动，所述宽面机械臂(3)与所述长面机械臂(2)的搅动速度相同。

技术总结
本发明涉及复合材料技术领域，提供了一种悬浮液机械臂搅动装置及其使用方法。包括：长方体容器、超声波装置和机械臂；其中，长方体容器置于超声波装置中，长方体容器中盛有悬浮液，长方体容器的内壁上设置有机械臂；机械臂由多组长面机械臂和多组宽面机械臂组成，多组宽面机械臂位于多组长面机械臂上方。有益效果在于：通过设置长面机械臂和宽面机械臂以相同速度搅动长方形容器中的悬浮液及两种固相纤维，且宽面机械臂沿着长方形容器的长面平行的方向来回搅动，长面机械臂沿长方形容器的宽面平行方向来回搅动，宽面机械臂搅动先搅动使悬浮液产生紊流状态，后长面机械臂再搅动，将两种固相纤维混合均匀，同时超声波装置辅助振动提高紊流混合效果。

技术研发人员：刘雪强,沈灿铎,李燕军,杨涵,王侨,王杰
受保护的技术使用者：中国人民解放军军事科学院系统工程研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13