一种气凝胶涂层的制备方法及设备与流程

1.本发明涉及气凝胶制备技术领域，尤其涉及一种气凝胶涂层的制备方法及设备。


背景技术：

2.气凝胶作为一种具有良好绝热作用的材料，在航天、石油化工、电力冶金、船舶车辆等领域有着广泛的应用前景；
3.为提升隔热效果，通常会制备气凝胶涂层，利用气凝胶的隔热性能从而提升涂层的整体的隔热能力，现有技术中在制备气凝胶涂层时，在干燥湿气凝胶后，很难将气凝胶完整的取出。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种气凝胶涂层的制备方法及设备，以解决现有技术中存在的制备气凝胶涂层时无法完整取出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种气凝胶涂层的制备设备，所述气凝胶涂层的制备设备包括混合结构和陈化结构，所述混合结构与所述陈化结构连通，且所述混合结构设置于所述陈化结构的一侧；
6.所述陈化结构包括模具座、栅格和翻转单元，所述模具座设置于所述混合结构的一侧，且所述模具座通过所述翻转单元与所述混合结构转动连接，所述栅格与所述模具座转动连接，且设置于所述模具座的内侧，所述翻转单元则与所述模具座固定连接。
7.利用所述模具座配合所述栅格，从而在制备气凝胶的过程中，能实现对气凝胶的初步干燥，从而完成对气凝胶内部结构的洗涤，所述翻转单元则配合所述模具座，通过转动所述模具座，从而在必要时能旋转所述陈化结构，实现对气凝胶的自动取出。
8.其中，所述栅格包括设有若干条形滤孔的板架、环形框架、底板和转动旋钮，所述板架设置于所述底板的上侧，且与所述模具座契合，若干所述条形滤孔均贯穿所述板架，所述转动旋钮与所述模具座转动连接，且设置于所述板架的上侧。
9.利用所述板架配合所述环形框架，从而完成对气凝胶制备过程的初步定型，所述底板则配合所述板架，通过支撑所述板架，从而避免所述板架转动角度过大，所述转动旋钮则作为所述板架转动的动力，通过所述转动旋钮使得所述板架转动，进而在需要取出气凝胶时，可以通过使得所述板架转动的方式，实现对气凝胶的取出，所述条形滤孔则用以让甲醇穿过，避免甲醇残留在气凝胶中。
10.其中，所述板架还具有滑槽和抵接凸起，所述滑槽设置于所述板架的上侧，且所述滑槽与所述环形框架契合，所述抵接凸起则设置于所述板架的外侧，且所述抵接凸起与所述转动旋钮配合。
11.利用所述滑槽配合所述环形框架，从而使得所述环形框架能进行移动，所述抵接凸起则配合所述转动旋钮，进而通过所述转动旋钮的转动，让所述抵接凸起移动，进而实现对所述板架的转动。
12.其中，所述转动旋钮包括滑动套、弹簧、旋钮体、设有开口的限制环和凸起柱，所述滑动套套设于所述旋钮体的外周侧，且与所述模具座滑动连接，所述限制环则与所述滑动套固定连接，所述开口贯穿所述限制环，并与所述凸起柱契合，所述弹簧则设置于所述旋钮体的内侧，且所述弹簧连接所述旋钮体和所述凸起柱，所述凸起柱则与所述抵接凸起配合。
13.利用所述滑动套配合所述弹簧，通过所述滑动套实现所述转动旋钮在所述模具座内的位置控制，又利用所述弹簧配合所述凸起柱，通过所述限制环配合所述凸起柱，直至所述凸起柱旋转至所述开口时，所述凸起柱移动抵接所述抵接凸起，从而带动所述板架转动，进而使得制备好的气凝胶能在重力作用下滑动，以实现自动取出。
14.其中，所述模具座包括设有配合槽的转动板、调节支架、陈化腔体、固定扣和溶剂储存腔体，所述转动板设置于所述陈化腔体的上侧，且与所述陈化腔体转动连接，所述转动板还与所述转动旋钮滑动连接，所述调节支架则设置于所述转动板的外侧，所述陈化腔体与所述栅格契合，所述溶剂储存腔体设置于所述陈化腔体的下侧，所述固定扣则与所述转动板固定连接，且所述固定扣与所述陈化腔体配合。
15.利用所述转动板配合所述固定扣，在所述板架转动后，转动所述转动板，即可实现气凝胶沿所述转动板和所述板架滑动的目的，所述陈化腔体用以安装所述板架，所述溶剂储存腔体用以存放甲醛。
16.本发明还提出一种气凝胶涂层的制备方法，包括如上述所述的气凝胶涂层的制备设备，
17.所述制备方法还包括如下步骤：
18.以硅酸甲酯和甲醇为原料，投入混合结构中均匀混合以制得混合物；
19.于所述混合物中投入水、氢氧化铵和甲醛的混合溶液，并经所述混合结构再次搅拌制得底物；
20.所述底物被送至所述陈化结构，反复用甲醛浸泡冲洗，以完成底物的陈化；
21.陈化完成后，经超临界干燥即可制得气凝胶；
22.启动转动旋钮使得栅格倾斜，并转动转动板，并滑动转动旋钮与所述转动板平齐，使得所述转动板与所述栅格对齐，即可使得气凝胶在环形框架的包覆下自动滑动至外界。
23.对应改进制备方法，利用所述转动板配合所述板架，实现在重力的作用下，气凝胶能自动滑出制备设备，进而无需人为取出，避免对气凝胶表面的损坏。
24.本发明的一种气凝胶涂层的制备方法及设备，利用所述栅格配合所述模具座，从而实现对气凝胶的自动取出，再配合所述翻转单元，从而实现在特殊情况下对气凝胶成品的取出，有效避免气凝胶生产过程中因取出方式不恰当导致的损坏，并对应提出制备方法，提升气凝胶的制备性能。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本发明提供的一种气凝胶涂层的制备设备的轴测结构示意图。
27.图2是本发明提供的一种气凝胶涂层的制备设备的剖视结构示意图。
28.图3是本发明提供的一种气凝胶涂层的制备设备的陈化结构在去除气凝胶时的轴测结构示意图。
29.图4是本发明提供的一种气凝胶涂层的制备设备的陈化结构在去除气凝胶时的剖视结构示意图。
30.图5是本发明提供的一种气凝胶涂层的制备设备的单向阀的轴测结构示意图。
31.图6是本发明提供的一种气凝胶涂层的制备设备的转动旋钮的轴测结构示意图。
32.图7是本发明提供的一种气凝胶涂层的制备方法的步骤示意图。
33.1-混合结构、2-陈化结构、11-搅拌腔体、12-挤压板、13-磁力转子、111-导通管、112-单向阀、113-阀片、114-流体通路、115-固定支架、21-模具座、22-栅格、23-翻转单元、211-转动板、212-调节支架、213-陈化腔体、214-固定扣、215-溶剂储存腔体、216-配合槽、221-板架、222-环形框架、223-底板、224-转动旋钮、2211-条形滤孔、2212-滑槽、2213-抵接凸起、2241-滑动套、2242-弹簧、2243-旋钮体、2244-凸起柱、2245-限制环、2246-开口。
具体实施方式
34.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
36.请参阅图1至图7，本发明提供一种气凝胶涂层的制备设备，所述气凝胶涂层的制备设备包括混合结构1和陈化结构2，所述混合结构1与所述陈化结构2连通，且所述混合结构1设置于所述陈化结构2的一侧；
37.所述陈化结构2包括模具座21、栅格22和翻转单元23，所述模具座21设置于所述混合结构1的一侧，且所述模具座21通过所述翻转单元23与所述混合结构1转动连接，所述栅格22与所述模具座21转动连接，且设置于所述模具座21的内侧，所述翻转单元23则与所述模具座21固定连接。
38.在本实施方式中，所述混合结构1用以混合制备气凝胶的原料，所述陈化结构2则用以实现对气凝胶的初步干燥，以便进行后续的流程，所述模具座21用以限制气凝胶成品的形状，所述栅格22用以配合气凝胶，以实现对气凝胶内残留甲醛的过滤，所述翻转单元23则用以在特殊情况下，如所述模具座21无法打开时，转动所述模具座21来实现对气凝胶成品的取出工作。
39.进一步的，所述栅格22包括设有若干条形滤孔2211的板架221、环形框架222、底板223和转动旋钮224，所述板架221设置于所述底板223的上侧，且与所述模具座21契合，若干所述条形滤孔2211均贯穿所述板架221，所述转动旋钮224与所述模具座21转动连接，且设置于所述板架221的上侧；
40.所述板架221还具有滑槽2212和抵接凸起2213，所述滑槽2212设置于所述板架221的上侧，且所述滑槽2212与所述环形框架222契合，所述抵接凸起2213则设置于所述板架221的外侧，且所述抵接凸起2213与所述转动旋钮224配合；
41.所述转动旋钮224包括滑动套2241、弹簧2242、旋钮体2243、设有开口2246的限制环2245和凸起柱2244，所述滑动套2241套设于所述旋钮体2243的外周侧，且与所述模具座21滑动连接，所述限制环2245则与所述滑动套2241固定连接，所述开口2246贯穿所述限制环2245，并与所述凸起柱2244契合，所述弹簧2242则设置于所述旋钮体2243的内侧，且所述弹簧2242连接所述旋钮体2243和所述凸起柱2244，所述凸起柱2244则与所述抵接凸起2213配合；
42.所述模具座21包括设有配合槽216的转动板211、调节支架212、陈化腔体213、固定扣214和溶剂储存腔体215，所述转动板211设置于所述陈化腔体213的上侧，且与所述陈化腔体213转动连接，所述转动板211还与所述转动旋钮224滑动连接，所述调节支架212则设置于所述转动板211的外侧，所述陈化腔体213与所述栅格22契合，所述溶剂储存腔体215设置于所述陈化腔体213的下侧，所述固定扣214则与所述转动板211固定连接，且所述固定扣214与所述陈化腔体213配合。
43.在本实施方式中，所述板架221配合所述环形框架222，从而实现对气凝胶的外观的限制，所述转动旋钮224配合所述板架221，从而通过转动所述转动旋钮224使得所述板架221转动的方式，使得在需要取出气凝胶时，能让气凝胶在重力作用下滑动，若干所述条形滤孔2211则用以过滤气凝胶内残留的甲醛，所述滑槽2212配合所述环形框架222，并限制所述环形框架222的移动路径，所述抵接凸起2213用以配合所述转动旋钮224，所述滑动套2241配合所述转动板211，从而在转动所述转动板211，让气凝胶滑动时，滑动所述滑动套2241，使得所述转动旋钮224与所述转动板211平齐，以让所述环形框架222带动气凝胶移动，所述弹簧2242配合所述凸起柱2244，利用所述限制环2245限制所述凸起柱2244，直至转动所述转动旋钮224，让所述凸起柱2244与所述开口2246配合，通过所述凸起柱2244将所述抵接凸起2213进行抵接，进而实现所述板架221的旋转，再转动所述转动板211，让所述转动板211与所述板架221平齐后，即可实现气凝胶在所述环形框架222的带动下移动的目的，所述调节支架212支撑所述转动板211，以使得所述转动板211配合所述板架221，所述配合槽216则用以安装所述滑动套2241，所述陈化腔体213用以安装所述板架221，所述固定扣214用以限制所述转动板211的转动，所述溶剂储存腔体215用以存储甲醛。
44.进一步的，所述混合结构1包括搅拌腔体11、挤压板12和磁力转子13，所述磁力转子13设置于所述挤压板12的上侧，所述挤压板12则设置于所述搅拌腔体11的内侧，且与所述搅拌腔体11契合，所述搅拌腔体11则设置于所述陈化结构2的一侧，且所述搅拌腔体11与所述陈化结构2连通；
45.所述搅拌腔体11包括导通管111和单向阀112，所述单向阀112设置于所述导通管111的内侧，所述导通管111则连接所述搅拌腔体11和所述模具座21；
46.所述单向阀112具有阀片113、流体通路114和固定支架115，所述固定支架115设置于所述单向阀112的内侧，所述阀片113则与所述固定支架115契合，所述流体通路114沿所述单向阀112的长度延伸方向设置，且所述流体通路114连通所述搅拌腔体11和所述模具座21。
47.在本实施方式中，所述搅拌腔体11配合所述磁力转子13，从而实现对原料的搅拌，所述挤压板12则将混合后的凝胶输送至所述模具座21，所述导通管111用以输送凝胶，所述单向阀112则用以避免出现输送过程出现返流的情况，所述阀片113配合所述固定支架115，以避免返流，所述流体通路114则配合输送原料。
48.本发明还提出一种气凝胶涂层的制备方法，包括如上述所述的气凝胶涂层的制备设备，
49.所述制备方法还包括如下步骤：
50.s101：以硅酸甲酯和甲醇为原料，投入混合结构1中均匀混合以制得混合物；
51.s102：于所述混合物中投入水、氢氧化铵和甲醛的混合溶液，并经所述混合结构1再次搅拌制得底物；
52.s103：所述底物被送至所述陈化结构2，反复用甲醛浸泡冲洗，以完成底物的陈化；
53.s104：陈化完成后，经超临界干燥即可制得气凝胶；
54.s105：启动转动旋钮224使得栅格22倾斜，并转动转动板211，并滑动转动旋钮224与所述转动板211平齐，使得所述转动板211与所述栅格22对齐，即可使得气凝胶在环形框架222的包覆下自动滑动至外界。
55.以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。