CN206262795U - 一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置，其包括电源、连接于电源并呈上下分布的两个线圈、位于两个线圈之间的线棒涂布机；所述线棒涂布机上设置用于涂布涂料的涂布板，在两个线圈之间还设置有轴向探头，所述轴向探头连接于一高斯计。本实用新型的装置能产生垂直于涂布板的均匀磁场，这样线棒涂布机在涂布加有石墨烯的涂料时，石墨烯在均匀磁场的作用下均匀定向排布，在涂料中富集形成一层致密的氧化石墨烯层，涂料固化后因为具有致密的氧化石墨烯层，能显著提高涂布基材的阻隔性能。本实用新型的装置结构设计巧妙，能够产生稳定磁场，并且磁场强度可测可控。
Description
技术领域
本实用新型涉及高阻隔涂料涂布设备领域，尤其涉及一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置。
背景技术
现有技术中，阻隔性能一直是包装材料的最重要性能之一，包装材料的阻隔性影响着包装物的质量及储存寿命。目前提高包装材料阻隔性的方法主要是在基材上增加阻隔层，石墨烯是一种具有优越阻隔性的一种纳米片状材料，添加到涂料中能够提高基材的阻隔性，但是石墨烯在涂料中无序排列，导致石墨烯填充涂料对基材阻隔性提高不多，而现有技术中并无能够使石墨烯在涂料中有序排列的装置。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置，旨在解决现有技术中并无能够使石墨烯在涂料中有序排列的装置的问题。
本实用新型的技术方案如下：
一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置，其中，包括电源、连接于电源的两个线圈、位于两个线圈之间的线棒涂布机；所述线棒涂布机上设置用于涂布涂料的涂布板，在两个线圈之间还设置有轴向探头，所述轴向探头连接于一高斯计。
所述的均匀电磁场涂布装置，其中，所述两个线圈的半径相同。
所述的均匀电磁场涂布装置，其中，所述两个线圈水平对齐。
所述的均匀电磁场涂布装置，其中，所述两个线圈的间距为线圈的半径。
所述的均匀电磁场涂布装置，其中，所述轴向探头的测量点位于两个线圈之间的中心位置。
所述的均匀电磁场涂布装置，其中，所述线棒涂布机的侧边连接有一竖直设置的固定板，所述固定板的侧边设置有用于固定线圈的固定槽。
所述的均匀电磁场涂布装置，其中，所述固定槽通过连接线电性连接电源。
所述的均匀电磁场涂布装置，其中，所述固定槽中设置有用于夹紧线圈的夹紧装置。
有益效果：本实用新型的装置能产生垂直于涂布板的均匀磁场，这样线棒涂布机在涂布加有石墨烯的涂料时，石墨烯在均匀磁场的作用下均匀定向排布，在涂料中富集形成一层致密的氧化石墨烯层，涂料固化后因为具有致密的氧化石墨烯层，能显著提高涂布基材的阻隔性能。本实用新型的装置结构设计巧妙，能够产生稳定磁场，并且磁场强度可测可控。
附图说明
图1为本实用新型一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，图1为本实用新型一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置较佳实施例的结构示意图，如图所示，其包括电源1、连接于电源1并呈上下分布的两个线圈（位于上方的第一线圈2和位于下方的第二线圈7）、位于两个线圈之间的线棒涂布机6；所述线棒涂布机6上设置用于涂布涂料的涂布板3，在两个线圈之间还设置有轴向探头5，所述轴向探头5连接于一高斯计4。
本实用新型中的电源1优选为高精度数字电源，例如CH7050型高精度数字电源。所述的线棒涂布机6优选为自动线棒涂布机，例如YTO-218型自动线棒涂布机。所述的轴向探头5优选为高精度轴向探头，例如1AHD801A型高精度轴向探头。所述的高斯计4优选为全数字高斯计，例如CH-1800型全数字高斯计。所述的线圈优选为CHF75-5型Helmholtz线圈。
本实用新型中所述的第一线圈2和第二线圈7优选为半径相同的线圈，这样二者产生的磁场更均匀，且更易控制。
更优选的，所述两个线圈水平对齐，这样第一线圈2和第二线圈7就正好分别位于线棒涂布机6的上方和下方，且产生均匀磁场，线棒涂布机6的涂布板3就位于磁场范围内。
更优选的，所述两个线圈的间距为线圈的半径。线圈间距等于线圈半径时，能在两个线圈中间产生均匀度较高的磁场。
进一步，所述轴向探头5的测量点位于两个线圈之间的中心位置。也就是说，轴向探头5的测量点固定于两个线圈之间，并且位于线圈的圆心位置，这样可以通过电源1及高斯计4精确控制磁场强度。因为线圈的圆心位置即磁场范围内的中心位置，且磁场为均匀磁场，通过轴向探头5的测量点感应磁场的强度，通过高斯计4将磁场强度用数字表现出来，就可以获取当前的磁场强度。而通过电源1调节线圈的通入电压，而使线圈间的磁场强度发生变化，进而通过高斯计4观察磁场强度的变化，从而达到精确控制磁场强度的目的。
本实用新型的产生均匀磁场的原理如下，设两线圈的中心点为原点（x=0），则在其轴线上，距原点x距离的轴向磁场大小：
其中I为电流强度(安培)；N为线圈匝数(圈T)；R为线圈半径(米)；d为线圈之间的距离(米)；μ为磁导率(无单位也叫无量纲)；B为磁场强度（单位Wb/m2）。
从公式可以看出当线圈距离d等于线圈半径R时，该两线圈组合能提供均匀的磁场空间。
这样在本实用新型中，线棒涂布机6在涂布加有负载磁性四氧化三铁的氧化石墨烯的涂料时，负载磁性四氧化三铁的氧化石墨烯在均匀磁场的作用下定向排布，在涂料中富集形成一层致密的氧化石墨烯层，涂料固化后因为具有致密的氧化石墨烯层，所以可提高涂布基材的阻隔性能。
优选的，所述线棒涂布机6的侧边连接有一竖直设置的固定板8，所述固定板8的侧边设置有用于固定线圈的固定槽81。该固定槽81的前端可以设置成微缩的开口，这样线圈可卡入到固定槽81中，而不会脱落。优选的，所述固定槽81通过连接线电性连接电源1，也就是说电源1是通过连接线来为线圈通电。
进一步，所述固定槽81中设置有用于夹紧线圈的夹紧装置。夹紧装置的作用是为了使线圈能够水平固定，而不会倾斜，例如所述夹紧装置为一夹子，当固定线圈时，利用夹子将线圈水平固定。更优选的，在所述线棒涂布机6的前端设置有夹持装置，该夹持装置在线棒涂布机6的上下表面均设置，且夹持装置正对线圈的前端。这样在安装线圈时，线圈的前端可以由夹持装置固定，末端可以由固定板8固定，从而实现水平固定。
综上所述，本实用新型的装置能产生垂直于涂布板的均匀磁场，这样线棒涂布机在涂布加有石墨烯的涂料时，石墨烯在均匀磁场的作用下均匀定向排布，在涂料中富集形成一层致密的氧化石墨烯层，涂料固化后因为具有致密的氧化石墨烯层，能显著提高涂布基材的阻隔性能。本实用新型的装置结构设计巧妙，能够产生稳定磁场，并且磁场强度可测可控。
应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于涂料中石墨烯定向排布的均匀电磁场涂布装置，其特征在于，包括电源、连接于电源并呈上下分布的两个线圈、位于两个线圈之间的线棒涂布机；所述线棒涂布机上设置用于涂布涂料的涂布板，在两个线圈之间还设置有轴向探头，所述轴向探头连接于一高斯计。
2.根据权利要求1所述的均匀电磁场涂布装置，其特征在于，所述两个线圈的半径相同。
3.根据权利要求2所述的均匀电磁场涂布装置，其特征在于，所述两个线圈水平对齐。
4.根据权利要求2所述的均匀电磁场涂布装置，其特征在于，所述两个线圈的间距为线圈的半径。
5.根据权利要求1所述的均匀电磁场涂布装置，其特征在于，所述轴向探头的测量点位于两个线圈之间的中心位置。
6.根据权利要求1所述的均匀电磁场涂布装置，其特征在于，所述线棒涂布机的侧边连接有一竖直设置的固定板，所述固定板的侧边设置有用于固定线圈的固定槽。
7.根据权利要求6所述的均匀电磁场涂布装置，其特征在于，所述固定槽通过连接线电性连接电源。
8.根据权利要求6所述的均匀电磁场涂布装置，其特征在于，所述固定槽中设置有用于夹紧线圈的夹紧装置。
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