一種剪切敏感液晶涂層制備方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種剪切敏感液晶涂層制備方法，所述方法包括以下步驟：步驟一：噴筆的出口位于風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷纳喜浚徊襟E二：對風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面陽極化和發(fā)黑工藝處理；步驟三：根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面面積得出液晶材料質(zhì)量；步驟四：將液晶材料與丙酮放入容器中混合；步驟五：將混合有液晶材料與丙酮的容器置于恒溫加熱/磁力攪拌機(jī)上；步驟六：通過噴筆將液晶溶液均勻噴涂到風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面；步驟七：將風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ头胖糜诟稍锕裰幸欢ǖ臅r(shí)間后得到剪切敏感液晶涂層。本發(fā)明專利技術(shù)使得液晶涂層分布均勻重復(fù)性好并且顯示效果良好，基于剪切敏感液晶涂層的流動顯示和摩阻測量風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)的精準(zhǔn)度顯著提升。

Method for preparing shear sensitive liquid crystal coating

The invention discloses a shear sensitive liquid crystal coating preparation method, the method comprises the following steps: the upper outlet airbrush model in wind tunnel test; step two: the wind tunnel test model of measuring surface anodizing and blackening treatment; step three: according to the measurement of the surface area of the wind tunnel test model of liquid crystal the quality of materials; step four: the liquid crystal material and acetone mixed into the container; step five: mixed container in a constant temperature heating / liquid crystal materials and acetone on the magnetic stirrer; step six: the liquid crystal solution by airbrush spray evenly to the measurement of the surface wind tunnel test model; step seven: wind tunnel test model is placed in the the drying cabinet in a certain period of time after shear sensitive liquid crystal coating. The invention makes the liquid crystal coating distribute evenly, the repeatability is good, and the display effect is good, and the accuracy of the wind tunnel test technology based on the shear sensitive liquid crystal coating and the flow display and the friction resistance measurement are improved remarkably.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種剪切敏感液晶涂層制備方法
本專利技術(shù)涉及風(fēng)洞試驗(yàn)
，尤其涉及一種剪切敏感液晶涂層制備方法。
技術(shù)介紹
剪切敏感液晶涂層流動顯示和摩阻測量技術(shù)是一種全表面的非接觸式光學(xué)測量和流動顯示技術(shù)，可同時(shí)給出整個(gè)測量面的剪切應(yīng)力矢量分布，在風(fēng)洞試驗(yàn)中有著廣泛的應(yīng)用前景。其原理是利用膽甾相液晶特殊的光學(xué)特性，這種材料擁有螺旋狀的分子排列結(jié)構(gòu)從而具有選擇性反射的特性。對于入射到其表面的全光譜入射光，只有一定波長的光線能夠被反射。其反射特性隨液晶的螺距和平均折射率而變化。環(huán)境溫度、電磁場、機(jī)械應(yīng)力等都有可能引起液晶螺距和折射率的變化。使用其中一類對只對感受到的剪切應(yīng)力敏感的液晶材料，在模型表明制作液晶涂層，在高超聲速風(fēng)洞中建立流場監(jiān)測和摩阻測量試驗(yàn)技術(shù)。剪切敏感液晶涂層的制備是該試驗(yàn)技術(shù)的基礎(chǔ)，涂層的質(zhì)量直接決定了風(fēng)洞試驗(yàn)的成敗和測量的精準(zhǔn)度。由于剪切敏感液晶材料特殊的光學(xué)屬性，用于風(fēng)洞試驗(yàn)的液晶涂層應(yīng)具備在測量面內(nèi)分布均勻、涂層厚度人為可控、粘度與風(fēng)洞流場條件匹配、顯色效果好等特點(diǎn)。傳統(tǒng)涂刷工藝制作的涂層均勻性、重復(fù)性難以達(dá)到試驗(yàn)要求，并且制作的涂層厚度難以人為控制。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的技術(shù)問題是：相比于現(xiàn)有技術(shù)，提供了一種剪切敏感液晶涂層制備方法，使得液晶涂層分布均勻重復(fù)性好并且顯示效果良好，基于剪切敏感液晶涂層的流動顯示和摩阻測量風(fēng)洞試驗(yàn)技術(shù)的精準(zhǔn)度顯著提升。本專利技術(shù)目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：一種剪切敏感液晶涂層制備方法，所述方法包括以下步驟：步驟一：將噴筆設(shè)置于移動導(dǎo)軌，移動導(dǎo)軌與支柱固定連接，噴筆與氣源相連接，風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)置于平臺，噴筆的出口位于風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷纳喜浚徊襟E二：對風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面陽極化和發(fā)黑工藝處理；步驟三：根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面面積得出液晶材料質(zhì)量；步驟四：將步驟三中的所述質(zhì)量的液晶材料與丙酮放入容器中混合；步驟五：將步驟四中的混合有液晶材料與丙酮的容器置于恒溫加熱/磁力攪拌機(jī)上，使液晶材料和丙酮混合均勻得到液晶溶液；步驟六：將步驟五中的液晶溶液通過導(dǎo)液管與噴筆相連接，啟動氣源和移動導(dǎo)軌，通過噴筆將液晶溶液均勻噴涂到風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面；步驟七：將步驟六中的風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ头胖糜诟稍锕裰幸欢ǖ臅r(shí)間后得到剪切敏感液晶涂層。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，在步驟一中，所述移動導(dǎo)軌包括第一導(dǎo)軌、第二導(dǎo)軌、第三導(dǎo)軌、第四導(dǎo)軌和橫桿；其中，所述噴筆設(shè)置于所述第一導(dǎo)軌；所述第一導(dǎo)軌與所述第二導(dǎo)軌可滑動連接；所述第二導(dǎo)軌的一端與所述第三導(dǎo)軌可滑動連接；所述第二導(dǎo)軌的另一端與所述第四導(dǎo)軌可滑動連接；所述第三導(dǎo)軌的兩個(gè)端頭和所述第四導(dǎo)軌的兩個(gè)端頭通過橫桿相連接。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，在步驟一中，所述噴筆出口與所述風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面垂直，所述噴筆出口距所述風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面20cm-25cm，所述噴筆出口的直徑為0.5mm-0.6mm。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，在步驟三中，根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的測量面面積得出液晶材料質(zhì)量m的公式如下：m＝hsρ/(1-η)其中，s為測量面面積，ρ為剪切敏感液晶的密度，η為噴涂過程中的損失，h為剪切敏感液晶涂層的厚度。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，剪切敏感液晶涂層的厚度為50μm-55μm。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，在步驟四中，液晶材料與丙酮的體積比為1:7。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，在步驟五中，恒溫加熱/磁力攪拌機(jī)的加熱溫度為80℃-85℃。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，在步驟六中，所述導(dǎo)液管為PVC材質(zhì)的軟管，所述導(dǎo)液管的內(nèi)徑為1mm-1.2mm。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，所述氣源為氬氣氣源。上述剪切敏感液晶涂層制備方法中，在步驟七中，一定的時(shí)間為3小時(shí)-4小時(shí)。本專利技術(shù)與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下有益效果：(1)本專利技術(shù)通過移動導(dǎo)軌、噴筆和氣源使得液晶涂層均勻性和多次噴涂的重復(fù)性大幅提升，涂層躁點(diǎn)數(shù)量明顯減少，風(fēng)洞試驗(yàn)流動顯示效果顯著增強(qiáng)；(2)本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動噴涂，縮短了液晶涂層制備時(shí)間，提高了液晶涂層制備效率，大幅降低液晶涂層制備過程中液晶噴霧對人體的傷害；(3)本專利技術(shù)的風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面的液晶涂層的厚度實(shí)現(xiàn)人為可控，使得根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)流場條件匹配和制備不同厚度液晶涂層成為可能。附圖說明圖1是本專利技術(shù)的剪切敏感液晶涂層制備方法的流程圖；圖2是本專利技術(shù)的剪切敏感液晶涂層的制備裝置的示意圖；圖3是本專利技術(shù)的移動導(dǎo)軌的俯視圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本專利技術(shù)作進(jìn)一步詳細(xì)說明：圖1是本專利技術(shù)的剪切敏感液晶涂層制備方法的流程圖。如圖1所示，剪切敏感液晶涂層制備方法包括以下步驟：步驟一：將噴筆5設(shè)置于移動導(dǎo)軌1，移動導(dǎo)軌1與支柱16固定連接，噴筆5與氣源4相連接，風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?設(shè)置于平臺3，噴筆5的出口位于風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?的上部；步驟二：對風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?的測量面陽極化和發(fā)黑工藝處理；步驟三：根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?的測量面面積得出液晶材料質(zhì)量；步驟四：將步驟三中的該質(zhì)量的液晶材料與丙酮放入容器6中混合；步驟五：對步驟四中的混合有液晶材料與丙酮的容器6置于恒溫加熱/磁力攪拌機(jī)7上，使液晶和丙酮混合均勻得到液晶溶液；步驟六：將步驟五中的液晶溶液通過導(dǎo)液管9與噴筆5相連接，啟動氣源4和移動導(dǎo)軌1，通過噴筆5將液晶溶液均勻噴涂到風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?的測量面；步驟七：將步驟六中的風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?放置于干燥柜中一定的時(shí)間后得到剪切敏感液晶涂層。本實(shí)施例通過移動導(dǎo)軌、噴筆和氣源使得液晶涂層均勻性和多次噴涂的重復(fù)性大幅提升，涂層躁點(diǎn)數(shù)量明顯減少，風(fēng)洞試驗(yàn)流動顯示效果顯著增強(qiáng)；并且本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)自動噴涂，縮短了液晶涂層制備時(shí)間，提高了液晶涂層制備效率，大幅降低液晶涂層制備過程中液晶噴霧對人體的傷害；并且本實(shí)施例的風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面的液晶涂層的厚度實(shí)現(xiàn)人為可控，使得根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)時(shí)流場條件匹配和制備不同厚度液晶涂層成為可能。圖2是本專利技術(shù)的剪切敏感液晶涂層的制備裝置的示意圖。結(jié)合圖2，在步驟一中，將噴筆5固定于移動導(dǎo)軌1上，移動導(dǎo)軌1能夠在X方向、Y方向、Z方向三個(gè)方向上運(yùn)動，氣源4選擇為氬氣氣源，氣源4與噴筆5相連接，氣源用于給噴筆5提供壓力。風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?固定于升降平臺3上，風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?的測量面與噴筆5的出口相對，進(jìn)一步的，噴筆5的出口與風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ偷臏y量面垂直，噴筆5出口距測量面20cm-25cm，噴筆5出口的直徑為0.5mm-0.6mm。優(yōu)選的，噴筆5出口距測量面20cm，噴筆5出口的直徑為0.5mm。移動導(dǎo)軌1與支柱16固定連接，支柱16用于對移動導(dǎo)軌1起到支撐的作用。圖3是本專利技術(shù)的移動導(dǎo)軌的俯視圖。如圖3所示，移動導(dǎo)軌1包括第一導(dǎo)軌11、第二導(dǎo)軌12、第三導(dǎo)軌13、第四導(dǎo)軌14和橫桿15；其中，第一導(dǎo)軌11與第二導(dǎo)軌12可滑動連接；第二導(dǎo)軌12的一端與第三導(dǎo)軌13可滑動連接；第二導(dǎo)軌12的另一端與第四導(dǎo)軌14可滑動連接；第三導(dǎo)軌13的兩個(gè)端頭和第四導(dǎo)軌14的兩個(gè)端頭通過橫桿15相連接。具體的，第一導(dǎo)軌11與第二導(dǎo)軌12可滑動連接。第一導(dǎo)軌11的軸向與第二導(dǎo)軌12的軸向相互垂直，第一導(dǎo)軌11可沿其軸向移動，從而實(shí)現(xiàn)在Z方向上的運(yùn)動，從而能夠調(diào)整噴筆5出口與風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?的測量面之間的距離。第一導(dǎo)軌11可以沿著第二導(dǎo)軌12的軸向移動，從而實(shí)現(xiàn)在X方向上的運(yùn)動。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種剪切敏感液晶涂層制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟一：將噴筆(5)設(shè)置于移動導(dǎo)軌(1)，移動導(dǎo)軌(1)與支柱(16)固定連接，噴筆(5)與氣源(4)相連接，風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)設(shè)置于平臺(3)，噴筆(5)的出口位于風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的上部；步驟二：對風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的測量面陽極化和發(fā)黑工藝處理；步驟三：根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的測量面面積得出液晶材料質(zhì)量；步驟四：將步驟三中的所述質(zhì)量的液晶材料與丙酮放入容器(6)中混合；步驟五：將步驟四中的混合有液晶材料與丙酮的容器(6)置于恒溫加熱/磁力攪拌機(jī)(7)上，使液晶材料和丙酮混合均勻得到液晶溶液；步驟六：將步驟五中的液晶溶液通過導(dǎo)液管(9)與噴筆(5)相連接，啟動氣源(4)和移動導(dǎo)軌(1)，通過噴筆(5)將液晶溶液均勻噴涂到風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的測量面；步驟七：將步驟六中的風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)放置于干燥柜中一定的時(shí)間后得到剪切敏感液晶涂層。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種剪切敏感液晶涂層制備方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：步驟一：將噴筆(5)設(shè)置于移動導(dǎo)軌(1)，移動導(dǎo)軌(1)與支柱(16)固定連接，噴筆(5)與氣源(4)相連接，風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)設(shè)置于平臺(3)，噴筆(5)的出口位于風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的上部；步驟二：對風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的測量面陽極化和發(fā)黑工藝處理；步驟三：根據(jù)風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的測量面面積得出液晶材料質(zhì)量；步驟四：將步驟三中的所述質(zhì)量的液晶材料與丙酮放入容器(6)中混合；步驟五：將步驟四中的混合有液晶材料與丙酮的容器(6)置于恒溫加熱/磁力攪拌機(jī)(7)上，使液晶材料和丙酮混合均勻得到液晶溶液；步驟六：將步驟五中的液晶溶液通過導(dǎo)液管(9)與噴筆(5)相連接，啟動氣源(4)和移動導(dǎo)軌(1)，通過噴筆(5)將液晶溶液均勻噴涂到風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)的測量面；步驟七：將步驟六中的風(fēng)洞試驗(yàn)?zāi)Ｐ?2)放置于干燥柜中一定的時(shí)間后得到剪切敏感液晶涂層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切敏感液晶涂層制備方法，其特征在于：在步驟一中，所述移動導(dǎo)軌(1)包括第一導(dǎo)軌(11)、第二導(dǎo)軌(12)、第三導(dǎo)軌(13)、第四導(dǎo)軌(14)和橫桿(15)；其中，所述噴筆(5)設(shè)置于所述第一導(dǎo)軌(11)；所述第一導(dǎo)軌(11)與所述第二導(dǎo)軌(12)可滑動連接；所述第二導(dǎo)軌(12)的一端與所述第三導(dǎo)軌(13)可滑動連接；所述第二導(dǎo)軌(12)的另一端與所述第四導(dǎo)軌(14)可滑動連接；所述第三導(dǎo)軌(13)的兩個(gè)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳星，潘俊杰，宮建，文帥，姚大鵬，
申請(專利權(quán))人：中國航天空氣動力技術(shù)研究院，
類型：發(fā)明
國別省市：北京,11