[发明专利]高频电场与振动力场协同低温加工高分子材料的方法及装置

权利要求书

1.高频电场与振动力场协同低温加工高分子材料方法，其特征在于：置于上极板和下极板之间的高分子材料或高分子基复合材料受到高频电场与周期性振动应力场的协同作用，高分子材料内部结构在周期性振动应力场作用下发生分子链扭曲错位，晶格畸变，晶片变形滑移，分子内部结构失稳重排，出现大量界面，界面上空间电荷重新排布和堆积，导致材料介电性能大幅提升而具备高频介质加热的条件；协同施加的高频电场使材料内部分子发生频繁的介电极化，分子间的相互碰撞和摩擦，从物料内部产生热量，高能电场能转化为材料内部热能，进而实现高分子材料的低温熔融塑化。

2.根据权利要求1所述的高频电场与振动力场协同低温加工高分子材料方法，其特征在于：所述高频电场由高频发生器产生，频率为6.78MHz、13.56MHz和27.12MHz三种。

3.根据权利要求1所述的高频电场与振动力场协同低温加工高分子材料方法，其特征在于：所述振动力场由激振装置产生，振动频率和振幅可调，振动频率可调范围为10-1000Hz，振幅可调范围为1-10mm。

4.根据权利要求1所述的高频电场与振动力场协同低温加工高分子材料方法，其特征还在于：所述高分子材料为聚烯烃、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乳酸或聚氯乙烯；所述高分子基复合材料是以碳纤维、钛酸钡、二氧化钛、玻纤或碳酸钙为填充料，以聚烯烃、聚乳酸或聚氯乙烯为基体的填充型高分子基复合材料。

5.一种实现高频电场与振动力场协同低温加工高分子材料方法的装置，其特征在于：主要由高频发生器、铜带、导柱、上压板、绝缘板、上极板、成型模具、电控柜、液压油缸、激振装置、下压板、下极板和加热管组成；所述上压板、绝缘板和上极板由上到下依次连接，构成上压部分，安装于导柱上端；下压板、绝缘板和下极板由下到上依次连接，构成下压部分，安装于导柱下端；上极板和下极板相对设置，成型模具放置于下极板上表面或者是将待焊接的高分子或高分子基复合板材置于下极板上表面；下压板往下依次安装激振装置和液压油缸，上压板和下压板内部安装加热管；高频发生器正负极经由铜带分别与上极板和下极板相连，在上极板和下极板间形成稳定的平板式高频电场；电控柜分别与液压油缸、加热管和激振装置连接。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述激振装置选用液压振动马达，振动频率和振幅可调，振动频率可调范围为10-1000Hz，振幅可调范围为1-10mm。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述绝缘板为云母板；所述成型模具的材质为陶瓷或聚四氟乙烯。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述加热管选用单头电阻式电热棒。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述下极板上表面安装陶瓷螺钉。

10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：该装置还包括基台，基台固定于下压部分下面；上极板、绝缘板和上压板采用陶瓷螺栓连接和紧固；下极板、绝缘板和下压板采用陶瓷螺栓连接和紧固。