一种剪切敏感液晶涂层制备方法技术

本发明专利技术公开了一种剪切敏感液晶涂层制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤一：喷笔的出口位于风洞试验模型的上部；步骤二：对风洞试验模型的测量面阳极化和发黑工艺处理；步骤三：根据风洞试验模型的测量面面积得出液晶材料质量；步骤四：将液晶材料与丙酮放入容器中混合；步骤五：将混合有液晶材料与丙酮的容器置于恒温加热/磁力搅拌机上；步骤六：通过喷笔将液晶溶液均匀喷涂到风洞试验模型的测量面；步骤七：将风洞试验模型放置于干燥柜中一定的时间后得到剪切敏感液晶涂层。本发明专利技术使得液晶涂层分布均匀重复性好并且显示效果良好，基于剪切敏感液晶涂层的流动显示和摩阻测量风洞试验技术的精准度显著提升。

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.

【技术实现步骤摘要】
一种剪切敏感液晶涂层制备方法
本专利技术涉及风洞试验
，尤其涉及一种剪切敏感液晶涂层制备方法。
技术介绍
剪切敏感液晶涂层流动显示和摩阻测量技术是一种全表面的非接触式光学测量和流动显示技术，可同时给出整个测量面的剪切应力矢量分布，在风洞试验中有着广泛的应用前景。其原理是利用胆甾相液晶特殊的光学特性，这种材料拥有螺旋状的分子排列结构从而具有选择性反射的特性。对于入射到其表面的全光谱入射光，只有一定波长的光线能够被反射。其反射特性随液晶的螺距和平均折射率而变化。环境温度、电磁场、机械应力等都有可能引起液晶螺距和折射率的变化。使用其中一类对只对感受到的剪切应力敏感的液晶材料，在模型表明制作液晶涂层，在高超声速风洞中建立流场监测和摩阻测量试验技术。剪切敏感液晶涂层的制备是该试验技术的基础，涂层的质量直接决定了风洞试验的成败和测量的精准度。由于剪切敏感液晶材料特殊的光学属性，用于风洞试验的液晶涂层应具备在测量面内分布均匀、涂层厚度人为可控、粘度与风洞流场条件匹配、显色效果好等特点。传统涂刷工艺制作的涂层均匀性、重复性难以达到试验要求，并且制作的涂层厚度难以人为控制。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：相比于现有技术，提供了一种剪切敏感液晶涂层制备方法，使得液晶涂层分布均匀重复性好并且显示效果良好，基于剪切敏感液晶涂层的流动显示和摩阻测量风洞试验技术的精准度显著提升。本专利技术目的通过以下技术方案予以实现：一种剪切敏感液晶涂层制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤一：将喷笔设置于移动导轨，移动导轨与支柱固定连接，喷笔与气源相连接，风洞试验模型设置于平台，喷笔的出口位于风洞试验模型的上部；步骤二：对风洞试验模型的测量面阳极化和发黑工艺处理；步骤三：根据风洞试验模型的测量面面积得出液晶材料质量；步骤四：将步骤三中的所述质量的液晶材料与丙酮放入容器中混合；步骤五：将步骤四中的混合有液晶材料与丙酮的容器置于恒温加热/磁力搅拌机上，使液晶材料和丙酮混合均匀得到液晶溶液；步骤六：将步骤五中的液晶溶液通过导液管与喷笔相连接，启动气源和移动导轨，通过喷笔将液晶溶液均匀喷涂到风洞试验模型的测量面；步骤七：将步骤六中的风洞试验模型放置于干燥柜中一定的时间后得到剪切敏感液晶涂层。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，在步骤一中，所述移动导轨包括第一导轨、第二导轨、第三导轨、第四导轨和横杆；其中，所述喷笔设置于所述第一导轨；所述第一导轨与所述第二导轨可滑动连接；所述第二导轨的一端与所述第三导轨可滑动连接；所述第二导轨的另一端与所述第四导轨可滑动连接；所述第三导轨的两个端头和所述第四导轨的两个端头通过横杆相连接。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，在步骤一中，所述喷笔出口与所述风洞试验模型的测量面垂直，所述喷笔出口距所述风洞试验模型的测量面20cm-25cm，所述喷笔出口的直径为0.5mm-0.6mm。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，在步骤三中，根据风洞试验模型(2)的测量面面积得出液晶材料质量m的公式如下：m＝hsρ/(1-η)其中，s为测量面面积，ρ为剪切敏感液晶的密度，η为喷涂过程中的损失，h为剪切敏感液晶涂层的厚度。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，剪切敏感液晶涂层的厚度为50μm-55μm。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，在步骤四中，液晶材料与丙酮的体积比为1:7。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，在步骤五中，恒温加热/磁力搅拌机的加热温度为80℃-85℃。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，在步骤六中，所述导液管为PVC材质的软管，所述导液管的内径为1mm-1.2mm。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，所述气源为氩气气源。上述剪切敏感液晶涂层制备方法中，在步骤七中，一定的时间为3小时-4小时。本专利技术与现有技术相比具有如下有益效果：(1)本专利技术通过移动导轨、喷笔和气源使得液晶涂层均匀性和多次喷涂的重复性大幅提升，涂层躁点数量明显减少，风洞试验流动显示效果显著增强；(2)本专利技术实现自动喷涂，缩短了液晶涂层制备时间，提高了液晶涂层制备效率，大幅降低液晶涂层制备过程中液晶喷雾对人体的伤害；(3)本专利技术的风洞试验模型的测量面的液晶涂层的厚度实现人为可控，使得根据风洞试验时流场条件匹配和制备不同厚度液晶涂层成为可能。附图说明图1是本专利技术的剪切敏感液晶涂层制备方法的流程图；图2是本专利技术的剪切敏感液晶涂层的制备装置的示意图；图3是本专利技术的移动导轨的俯视图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明：图1是本专利技术的剪切敏感液晶涂层制备方法的流程图。如图1所示，剪切敏感液晶涂层制备方法包括以下步骤：步骤一：将喷笔5设置于移动导轨1，移动导轨1与支柱16固定连接，喷笔5与气源4相连接，风洞试验模型2设置于平台3，喷笔5的出口位于风洞试验模型2的上部；步骤二：对风洞试验模型2的测量面阳极化和发黑工艺处理；步骤三：根据风洞试验模型2的测量面面积得出液晶材料质量；步骤四：将步骤三中的该质量的液晶材料与丙酮放入容器6中混合；步骤五：对步骤四中的混合有液晶材料与丙酮的容器6置于恒温加热/磁力搅拌机7上，使液晶和丙酮混合均匀得到液晶溶液；步骤六：将步骤五中的液晶溶液通过导液管9与喷笔5相连接，启动气源4和移动导轨1，通过喷笔5将液晶溶液均匀喷涂到风洞试验模型2的测量面；步骤七：将步骤六中的风洞试验模型2放置于干燥柜中一定的时间后得到剪切敏感液晶涂层。本实施例通过移动导轨、喷笔和气源使得液晶涂层均匀性和多次喷涂的重复性大幅提升，涂层躁点数量明显减少，风洞试验流动显示效果显著增强；并且本实施例实现自动喷涂，缩短了液晶涂层制备时间，提高了液晶涂层制备效率，大幅降低液晶涂层制备过程中液晶喷雾对人体的伤害；并且本实施例的风洞试验模型的测量面的液晶涂层的厚度实现人为可控，使得根据风洞试验时流场条件匹配和制备不同厚度液晶涂层成为可能。图2是本专利技术的剪切敏感液晶涂层的制备装置的示意图。结合图2，在步骤一中，将喷笔5固定于移动导轨1上，移动导轨1能够在X方向、Y方向、Z方向三个方向上运动，气源4选择为氩气气源，气源4与喷笔5相连接，气源用于给喷笔5提供压力。风洞试验模型2固定于升降平台3上，风洞试验模型2的测量面与喷笔5的出口相对，进一步的，喷笔5的出口与风洞试验模型的测量面垂直，喷笔5出口距测量面20cm-25cm，喷笔5出口的直径为0.5mm-0.6mm。优选的，喷笔5出口距测量面20cm，喷笔5出口的直径为0.5mm。移动导轨1与支柱16固定连接，支柱16用于对移动导轨1起到支撑的作用。图3是本专利技术的移动导轨的俯视图。如图3所示，移动导轨1包括第一导轨11、第二导轨12、第三导轨13、第四导轨14和横杆15；其中，第一导轨11与第二导轨12可滑动连接；第二导轨12的一端与第三导轨13可滑动连接；第二导轨12的另一端与第四导轨14可滑动连接；第三导轨13的两个端头和第四导轨14的两个端头通过横杆15相连接。具体的，第一导轨11与第二导轨12可滑动连接。第一导轨11的轴向与第二导轨12的轴向相互垂直，第一导轨11可沿其轴向移动，从而实现在Z方向上的运动，从而能够调整喷笔5出口与风洞试验模型2的测量面之间的距离。第一导轨11可以沿着第二导轨12的轴向移动，从而实现在X方向上的运动。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剪切敏感液晶涂层制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：将喷笔(5)设置于移动导轨(1)，移动导轨(1)与支柱(16)固定连接，喷笔(5)与气源(4)相连接，风洞试验模型(2)设置于平台(3)，喷笔(5)的出口位于风洞试验模型(2)的上部；步骤二：对风洞试验模型(2)的测量面阳极化和发黑工艺处理；步骤三：根据风洞试验模型(2)的测量面面积得出液晶材料质量；步骤四：将步骤三中的所述质量的液晶材料与丙酮放入容器(6)中混合；步骤五：将步骤四中的混合有液晶材料与丙酮的容器(6)置于恒温加热/磁力搅拌机(7)上，使液晶材料和丙酮混合均匀得到液晶溶液；步骤六：将步骤五中的液晶溶液通过导液管(9)与喷笔(5)相连接，启动气源(4)和移动导轨(1)，通过喷笔(5)将液晶溶液均匀喷涂到风洞试验模型(2)的测量面；步骤七：将步骤六中的风洞试验模型(2)放置于干燥柜中一定的时间后得到剪切敏感液晶涂层。

【技术特征摘要】
1.一种剪切敏感液晶涂层制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：将喷笔(5)设置于移动导轨(1)，移动导轨(1)与支柱(16)固定连接，喷笔(5)与气源(4)相连接，风洞试验模型(2)设置于平台(3)，喷笔(5)的出口位于风洞试验模型(2)的上部；步骤二：对风洞试验模型(2)的测量面阳极化和发黑工艺处理；步骤三：根据风洞试验模型(2)的测量面面积得出液晶材料质量；步骤四：将步骤三中的所述质量的液晶材料与丙酮放入容器(6)中混合；步骤五：将步骤四中的混合有液晶材料与丙酮的容器(6)置于恒温加热/磁力搅拌机(7)上，使液晶材料和丙酮混合均匀得到液晶溶液；步骤六：将步骤五中的液晶溶液通过导液管(9)与喷笔(5)相连接，启动气源(4)和移动导轨(1)，通过喷笔(5)将液晶溶液均匀喷涂到风洞试验模型(2)的测量面；步骤七：将步骤六中的风洞试验模型(2)放置于干燥柜中一定的时间后得到剪切敏感液晶涂层。2.根据权利要求1所述的剪切敏感液晶涂层制备方法，其特征在于：在步骤一中，所述移动导轨(1)包括第一导轨(11)、第二导轨(12)、第三导轨(13)、第四导轨(14)和横杆(15)；其中，所述喷笔(5)设置于所述第一导轨(11)；所述第一导轨(11)与所述第二导轨(12)可滑动连接；所述第二导轨(12)的一端与所述第三导轨(13)可滑动连接；所述第二导轨(12)的另一端与所述第四导轨(14)可滑动连接；所述第三导轨(13)的两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈星，潘俊杰，宫建，文帅，姚大鹏，
申请(专利权)人：中国航天空气动力技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11