[发明专利]一种超高分子量聚乙烯粉末烧结成型的显微可视化实验装置

说明书

本发明提供了一种超高分子量聚乙烯粉末烧结成型的显微可视化实验装置，其包括可视化烧结模具、体式显微镜和显示器，所述可视化烧结模具有模腔，模腔的上端设置有可视窗，体式显微镜的物镜设置在可视窗上方，体式显微镜通过线缆与显示器相连，体式显微镜透过可视窗将模腔内的情况实时显示在显示器上。通过该装置可以对加热模腔内的超高分子量聚乙烯树脂粉末的形态变化及微孔形成过程进行实时显微放大观察和记录。

技术领域

本申请涉及聚合物粉末烧结成型领域，具体涉及一种超高分子量聚乙烯粉末烧结成型的显微可视化实验装置。

背景技术

粉末烧结法是目前成型超高分子量聚乙烯微孔滤芯材料的主要方法。在以粉末烧结法制备超高分子量聚乙烯微孔滤芯材料的过程中，树脂粉末颗粒在模具的膜腔中被加热，颗粒表面熔融后相互粘结在一起，颗粒之间的缝隙就形成了微观的通道。这种方法可以生产孔径在0.1-10μm之间的滤芯微孔材料，其微孔孔径和孔隙率主要受颗粒直径、粒径分布等影响。为了对从加热到冷却的烧结过程中粉末颗粒的状态变化进行高清晰观察，以探明粉末烧结法制备超高分子量聚乙烯微孔滤芯材料的微孔形成机理，需要采用特殊的粉末烧结成型实验装置对肉眼难以分辨的微细粉末的烧结过程形态变化进行微观尺度下的观察和记录，而现有的实验装置无法达到此目标。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种超高分子量聚乙烯粉末烧结成型的显微可视化实验装置，通过该装置，可以对粉末烧结法制备超高分子量聚乙烯微孔滤芯材料过程中的粉末颗粒的形态变化进行可视化显微放大观察和记录。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种超高分子量聚乙烯粉末烧结成型的显微可视化实验装置，包括可视化烧结模具、体式显微镜和显示器，所述可视化烧结模具有模腔，模腔的上端设置有可视窗，体式显微镜的物镜设置在可视窗上方，体式显微镜通过线缆与显示器相连，体式显微镜透过可视窗将模腔内的情况实时显示在显示器上。

环绕物镜外侧设置有环形可变光源。

可视化烧结模具搁置在安装平台上，可视化烧结模具与安装平台之间设置有隔热垫板。

所述可视化烧结模具外侧设有冷却用吹风机，吹风机风口位置高于可视化烧结模具的顶面。

所述可视化烧结模具包括筒体、底座和端盖，所述底座和端盖可拆卸的连接在筒体两端后形成腔体即为模腔，其中端盖的中央设置有观察孔，观察孔由视窗玻璃封闭后形成可视窗。

所述筒体的外壁安装有加热圈，筒体中部径向位置装有控温热电偶。

所述视窗玻璃采用透明耐高温石英玻璃。

所述体式显微镜包括立柱、调焦机构和镜体，所述镜体上设置有目镜、电子目镜和物镜，所述电子目镜通过视频线缆与显示器相连。

所述调焦机构包括可滑动套设在立柱上的升降臂，升降臂上固定有镜体。

所述升降臂包括套在立柱上连接块及固定在连接块上的镜体抱箍，所述镜体就固定在镜体抱箍中，连接块上设置有高度固定旋钮和调焦轮。

本发明具有的技术效果：

由于可视化烧结模具的顶部装有透明耐高温石英玻璃材质的视窗玻璃，视窗玻璃上端为体视显微镜的物镜，在物镜下部的环形可变光源的照明下，体视显微镜可以透过观察孔和视窗玻璃对加热模腔内的超高分子量聚乙烯树脂粉末的形态变化及微孔形成过程进行实时显微放大（放大倍数可调节）观察，并通过与体视显微镜相连的显示器进行高清图像拍摄和保存，从而为粉末烧结法制备超高分子量聚乙烯微孔滤芯材料的微孔形成机理研究提供可靠的实验依据。

附图说明

以下结合附图对本发明作进一步说明， 附图仅对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。

图1为本发明所述实验装置的结构示意图；