自封裝液態(tài)金屬筆及制作方法與流程

本發(fā)明涉及材料工程領(lǐng)域，具體地說，涉及一種新型的自封裝液態(tài)金屬筆及制作方法。

背景技術(shù)：

液態(tài)金屬可以通過特殊的筆書寫在PVC(聚氯乙烯)表面，從而形成可以書寫的電路。然而由于液態(tài)金屬的特殊浸潤性，不能夠浸潤很多表面，為此需要對其進(jìn)行改性，以方便實(shí)際工業(yè)應(yīng)用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的針對液態(tài)金屬和多種基底之間相容性差，導(dǎo)致不能在多種基底表面實(shí)現(xiàn)書寫的問題，提供了一種新型的可以在多種基底表面或壁面實(shí)現(xiàn)書寫，同時邊封裝的液態(tài)金屬筆及制作方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明首先提供一種液態(tài)金屬芯材，所述筆芯的材質(zhì)為鎵銦合金、鎵銦錫合金或鉍銦錫合金，其粘稠度為500-650Pa.s(約578Pa.s)。

所述鎵銦合金中鎵的質(zhì)量百分比為75.5％-90％、銦的質(zhì)量百分比為10％-24.5％；所述鎵銦錫合金中鎵的質(zhì)量百分比≥75.5％、銦的質(zhì)量百分比為10％-24.5％、錫的質(zhì)量百分比≤5％；所述鉍銦錫合金中鉍的質(zhì)量百分比≥75.5％、銦的質(zhì)量百分比為10％-24.5％、錫的質(zhì)量百分比≤5％。

本發(fā)明還提供所述液態(tài)金屬芯材的制備方法，將液態(tài)的鎵銦合金、鎵銦錫合金或鉍銦錫合金進(jìn)行磁力攪拌3-6小時，攪拌速度為200-500r/min，使液態(tài)合金從流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變成膏狀(即液態(tài)金屬部分氧化，合金中氧化物含量不超過10％)。

本發(fā)明還提供一種自封裝液態(tài)金屬筆，其是以上述液態(tài)金屬芯材 作為筆芯，高分子柔性材料作為消耗型外殼筆桿的書寫筆。

所述高分子柔性材料包括蠟、油脂(動物脂肪)等。

本發(fā)明進(jìn)一步提供所述自封裝液態(tài)金屬筆的制作方法，將所述液態(tài)金屬芯材擠壓或注入到(采用流注法)中空筆桿的內(nèi)部。

將液態(tài)金屬芯材注射到中空的蠟筆或油脂等固體高分子材料中間，在書寫過程中消耗了外部材料，同時將液態(tài)金屬書寫在了任意基底表面或壁面。書寫過程中，蠟筆材料或其它封裝材料，會覆蓋在液態(tài)金屬表面，實(shí)現(xiàn)了邊寫邊封裝的過程。也可以采用不同色彩的蠟質(zhì)外殼，從而實(shí)現(xiàn)彩色液態(tài)金屬書寫和封裝。

本發(fā)明通過對液態(tài)金屬進(jìn)行改性，使液態(tài)金屬由液態(tài)變成了膏狀，方便了實(shí)際工業(yè)應(yīng)用。在書寫過程，可以實(shí)現(xiàn)邊書寫，邊封裝，省略了額外的封裝過程，降低了生產(chǎn)成本。

本發(fā)明提供的自封裝液態(tài)金屬筆具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(一)本發(fā)明提供了一種簡單、低成本的自封裝液態(tài)金屬書寫筆。

(二)本發(fā)明解決了液態(tài)金屬在紙表面不能夠流利書寫的問題，實(shí)現(xiàn)了快速書寫。

(三)本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)在打印紙表面快速書寫，而且實(shí)現(xiàn)了邊書寫邊封裝過程，高分子柔性材料(例如蠟筆材料)覆蓋在液態(tài)金屬線表面，有效防止了液態(tài)金屬的進(jìn)一步氧化。

(四)本發(fā)明自封裝液態(tài)金屬筆的制作過程簡單，為大規(guī)模生產(chǎn)提供了基礎(chǔ)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中膏狀液態(tài)金屬示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中自封裝液態(tài)金屬書寫蠟筆的制作過程示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中蠟筆在灌裝液態(tài)金屬的前(a和b)、后狀態(tài)(c)和書寫狀態(tài)(d)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例3中自封裝液態(tài)金屬筆的切面及正面示意圖。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。若未特別指明，實(shí)施例中所用的技術(shù)手段為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)手段，所用原料均為市售商品。

實(shí)施例1自封裝液態(tài)金屬筆的制作

1、取20ml液態(tài)金屬(鎵的質(zhì)量百分比為75.5％、銦的質(zhì)量百分比為24.5％)放入燒杯中，通過磁力攪拌3-6小時，攪拌速度為500r/min，使液態(tài)金屬部分氧化，從流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變成膏狀，其粘稠度約為578Pa.s。

2、取一支蠟筆，通過電鉆將其中間打通，為液態(tài)金屬的灌裝做準(zhǔn)備。

3、采用流注法，通過注射器將膏狀的液態(tài)金屬注射進(jìn)蠟筆中心，形成自封裝液態(tài)金屬筆。

4、通過在紙表面書寫，液態(tài)金屬在蠟筆留下的痕跡中間位置，有效防止了液態(tài)金屬的進(jìn)一步氧化，從而實(shí)現(xiàn)了邊書寫邊封裝。

圖1為實(shí)施例1中膏狀液態(tài)金屬示意圖。

圖2為實(shí)施例1中自封裝液態(tài)金屬書寫蠟筆的制作過程示意圖。

圖3為實(shí)施例1中蠟筆在灌裝液態(tài)金屬的前(a和b)、后狀態(tài)(c)和書寫狀態(tài)(d)示意圖。

實(shí)施例2自封裝液態(tài)金屬筆的制作

1、取20ml液態(tài)金屬(鎵的質(zhì)量百分比為75.5％、銦的質(zhì)量百分比為19.5％、錫質(zhì)量百分比為5％)放入燒杯中，通過磁力攪拌3-6小時,攪拌速度為400r/min，使液態(tài)金屬部分氧化，從流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變成膏狀，其粘稠度約為525Pa.s。

2、取一支蠟筆，通過電鉆將其中間打通，為液態(tài)金屬的灌裝做準(zhǔn)備。

3、通過注射器，將膏狀的液態(tài)金屬注射進(jìn)蠟筆中心，形成自封裝液態(tài)金屬筆。

4、通過在紙表面書寫，液態(tài)金屬在蠟筆留下的痕跡中間位置，有效防止了液態(tài)金屬的進(jìn)一步氧化，從而實(shí)現(xiàn)了邊書寫邊封裝。

實(shí)施例3自封裝液態(tài)金屬筆的制作

1、取20ml液態(tài)金屬(鉍的質(zhì)量百分比為75％、銦的質(zhì)量百分比為24％、錫的質(zhì)量百分比為1％)放入燒杯中，通過磁力攪拌3-6小時，攪拌速度為200r/min，使液態(tài)金屬部分氧化，從流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變成膏狀，其粘稠度約為600Pa.s。

2、取一支蠟燭，通過加熱使其變成粘稠狀物質(zhì)，為自封裝液態(tài)金屬筆的制作做準(zhǔn)備。

3、通過擠壓和加熱裝置，將膏狀的液態(tài)金屬擠壓成條柱狀，再將液態(tài)蠟壓制成凹槽狀，液態(tài)金屬放置在中間，于80℃壓實(shí)，形成自封裝液態(tài)金屬筆(圖4)。

4、通過在紙表面書寫，液態(tài)金屬在蠟筆留下的痕跡中間位置，有效防止了液態(tài)金屬的進(jìn)一步氧化，從而實(shí)現(xiàn)了邊書寫邊封裝。

雖然，上文中已經(jīng)用一般性說明及具體實(shí)施方案對本發(fā)明作了詳盡的描述，但在本發(fā)明基礎(chǔ)上，可以對之作一些修改或改進(jìn)，這對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見的。因此，在不偏離本發(fā)明精神的基礎(chǔ)上所做的這些修改或改進(jìn)，均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。