一种用于检测前驱体材料气化特性的装置及使用方法与流程

1.本发明涉及反应釜技术领域，具体为一种用于检测前驱体材料气化特性的装置及使用方法。


背景技术：

2.前驱体是获得目标产物前的一种存在形式，大多是以有机-无机配合物或混合物固体存在，也有部分是以溶胶形式存在。前驱体这一说法多见于溶胶凝胶法、共沉淀法等材料制备方法中，但不是一个确切的科学术语，没有特定的概念。也有人把它定义为目标产物的雏形样品，即在经过某些步骤就可实现目标产物的前级产物。
3.溶胶凝胶法将反应物溶解在水中，经一系列步骤先形成溶胶，通过蒸发等手段将溶胶转化成具有一定结构凝胶，这里的溶胶即为目标产物的前驱体，溶胶凝胶法作为低温或温和条件下合成无机化合物或无机材料的重要方法，在软化学合成中占有重要地位，在制备玻璃、陶瓷、薄膜、纤维、复合材料等方面获得重要应用。
4.在采用溶胶凝胶法合成无机化合物或无机材料的时候，有时需要对前驱体材料的气化特性进行检测，但是现有的检测设备在工作的时候，由于其反应时间常为一至两天，甚至更长，气体的逸出效率较低，进而不便于对前驱体材料的气化特性进行检测。
5.为此，提出一种用于检测前驱体材料气化特性的装置及使用方法。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种用于检测前驱体材料气化特性的装置及使用方法，通过电机带动反应室内部的转轴转动，随后转轴就会带动搅拌杆转动，然后对反应室内部的物料进行搅拌，进而提高反应室内部物料间的混合度，带动多个金属板转动，进而在金属板的内部产生涡流，使得金属板快速地发热，然后对反应室内部的物料进行加热，加快反应室内部物料的气化，从而提高气体逸出的效率，以解决上述背景技术中提出的问题。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
8.一种用于检测前驱体材料气化特性的装置及使用方法，包括反应釜本体，所述反应釜本体的内部开设有反应室，所述反应釜本体的侧壁固定安装有用于向反应室的内部投入物料的导料管，所述反应釜本体的侧壁固定安装有排料管，所述导料管以及排料管的内部均设有控制阀，所述反应釜本体的底部设有用于加快物料内部气体逸出的驱动机构，所述反应室的底部设有与驱动机构配合的用于进一步加快气体逸出的加热机构，所述反应釜本体的内部还开设有矩形腔以及圆腔，所述矩形腔以及圆腔的内部设有与驱动机构配合的用于对气体进行收集的转动机构。
9.优选的，所述驱动机构包括固定安装在反应釜本体底部的电机，所述电机的输出端固定安装有转轴，所述反应釜本体的底部开设有条形腔，所述转轴的上端贯穿条形腔并延伸至反应室的底部，所述转轴的上端于反应室的内部固定安装有用于对物料进行搅拌的搅拌杆。
10.在电机启动后，可以带动反应室内部的转轴转动，随后转轴就会带动搅拌杆转动，然后对反应室内部的物料进行搅拌，进而提高反应室内部物料间的混合度。
11.优选的，所述加热机构包括等间距固定安装在搅拌杆内部的多个金属板，所述反应釜本体的底部等间距固定安装有多个与金属板配合的磁铁。
12.在电机启动后，会通过搅拌杆带动多个金属板转动，由于反应釜本体的底部等间距固定安装有多个磁铁，因此针对每一个独立的金属板，穿过其内部的磁场强度始终在不断地变化，进而在金属板的内部产生涡流，使得金属板快速地发热，然后对反应室内部的物料进行加热，加快反应室内部物料的气化，从而提高气体逸出的效率。
13.优选的，所述转动机构包括开设于反应釜本体内部的装置腔，所述矩形腔与条形腔的内部共同转动安装有转杆，所述转杆与转轴之间通过传动带传动连接，所述转杆的外缘于矩形腔的内部固定安装有主动轮，所述矩形腔与圆腔之间共同转动安装有传动杆，所述传动杆的外缘于矩形腔的内部固定安装有从动轮，所述反应釜本体的内部还开设有装置腔，所述装置腔的内底部固定安装有气缸，所述气缸的输出端固定安装有导杆，所述导杆的上端延伸至矩形腔的内部且于矩形腔的内部固定安装有连接板，所述连接板的上端转动安装有固定杆，所述固定杆的上端固定安装有传动齿轮，所述主动轮以及从动轮共同与传动齿轮啮合，所述传动杆的上端延伸至圆腔的内部并固定安装有扇叶，所述圆腔的底部通过进气管与反应室的内部相连通，所述反应釜本体的外部固定安装有收集管，所述收集管的一端与圆腔的相连通，所述收集管的另一端连接有收集设备。
14.在电机启动后，会通过条形腔内部的传动带带动转杆转动，随后转杆就会带动矩形腔内部的主动轮转动，进而通过传动齿轮带动从动轮以及传动杆转动，然后传动杆就会带动圆腔内部的扇叶转动，进而将反应室内部逸出的气体通过进气管抽入圆腔的内部，然后通过收集管送入收集设备的内部，然后再对其进行检测，还可以通过气缸带动矩形腔内部的传动齿轮移动，进而改变转杆与传动杆之间的传动比，从而完成对气体收集速率的调节。
15.优选的，所述反应釜本体的上端固定安装有加料口，所述反应室的内顶部等间距固定安装有多个导管，多个所述导管的上端均与加料口相连通，每个所述导管的内部均固定安装有单向阀。
16.优选的，所述反应釜本体的外部设有控制器，所述电机以及气缸均与控制器电性连接。
17.本发明还提供了用于检测前驱体材料气化特性装置的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：
18.s1，投料：先将反应需要的溶剂经导料管投入反应室的内部，再向反应室的内部投入原料，使其分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶；
19.s2，掺料：将反应需要的含有微量元素的药液加入加料口的内部，使得药液通过多个导管均匀滴入反应室的内部，使得药液可以与溶剂中形成的溶液在很短的时间内获得分子水平的均匀性，进而在形成凝胶时在分子水平上被均匀地混合；
20.s3，气化：通过控制器启动电机，电机带动反应室内部的搅拌杆转动，进而提高反应室内部物料间的混合度，同时搅拌杆内部的金属板会发热，进而加快反应室内部物料的
气化；
21.s4，收集：在电机启动后，会带动传动杆转动，进而带动反应室内部的气体通过收集管进入收集设备内部，并完成气体的收集，还可以通过控制器启动气缸，进而带动传动齿轮在矩形腔的内部移动，进而改变转杆与传动杆之间的传动比，从而完成对气体收集速率的调节。
22.优选的，步骤s1的时间至少为24h。
23.与现有技术相比，本发明的有益效果为：
24.1、在电机启动后，可以带动反应室内部的转轴转动，随后转轴就会带动搅拌杆转动，然后对反应室内部的物料进行搅拌，进而提高反应室内部物料间的混合度。
25.2、在电机启动后，会带动多个金属板转动，进而在金属板的内部产生涡流，使得金属板快速地发热，然后对反应室内部的物料进行加热，加快反应室内部物料的气化，从而提高气体逸出的效率。
26.3、在电机启动后，会带动转杆转动进而将反应室内部逸出的气体通过进气管抽入圆腔的内部，然后通过收集管送入收集设备的内部，然后再对其进行检测，还可以通过气缸带动矩形腔内部的传动齿轮移动，进而改变转杆与传动杆之间的传动比，从而完成对气体收集速率的调节。
附图说明
27.图1为本发明的整体结构示意图；
28.图2为本发明的内部结构示意图；
29.图3为本发明的磁铁处示意图；
30.图4为本发明的反应室内部结构俯视图；
31.图5为图2的a处结构放大图。
32.图中：1反应釜本体、2反应室、3导料管、4电机、5条形腔、6转轴、7转杆、8传动带、9搅拌杆、10金属板、11磁铁、12矩形腔、13主动轮、14从动轮、15传动杆、16传动齿轮、17导杆、18连接板、19装置腔、20气缸、21圆腔、22扇叶、23进气管、24收集管、25加料口、26导管、27排料管。
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"坚直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"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。
35.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性
或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。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。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
36.请参阅图1至图5，本发明提供一种用于检测前驱体材料气化特性的装置，包括反应釜本体1，反应釜本体1的内部开设有反应室2，反应釜本体1的侧壁固定安装有用于向反应室2的内部投入物料的导料管3，反应釜本体1的侧壁固定安装有排料管27，导料管3以及排料管27的内部均设有控制阀，反应釜本体1的底部设有用于加快物料内部气体逸出的驱动机构，反应室2的底部设有与驱动机构配合的用于进一步加快气体逸出的加热机构，反应釜本体1的内部还开设有矩形腔12以及圆腔21，矩形腔12以及圆腔21的内部设有与驱动机构配合的用于对气体进行收集的转动机构。
37.作为本发明的一种实施方式，参照图2，驱动机构包括固定安装在反应釜本体1底部的电机4，电机4的输出端固定安装有转轴6，反应釜本体1的底部开设有条形腔5，转轴6的上端贯穿条形腔5并延伸至反应室2的底部，转轴6的上端于反应室2的内部固定安装有用于对物料进行搅拌的搅拌杆9。
38.在电机4启动后，可以带动反应室2内部的转轴6转动，随后转轴6就会带动搅拌杆9转动，然后对反应室2内部的物料进行搅拌，进而提高反应室2内部物料间的混合度。
39.作为本发明的一种实施方式，参照图2-4，加热机构包括等间距固定安装在搅拌杆9内部的多个金属板10，反应釜本体1的底部等间距固定安装有多个与金属板10配合的磁铁11。
40.在电机4启动后，会通过搅拌杆9带动多个金属板10转动，由于反应釜本体1的底部等间距固定安装有多个磁铁11，因此针对每一个独立的金属板10，穿过其内部的磁场强度始终在不断地变化，进而在金属板10的内部产生涡流，使得金属板10快速地发热，然后对反应室2内部的物料进行加热，加快反应室2内部物料的气化，从而提高气体逸出的效率。
41.作为本发明的一种实施方式，参照图2和图5，转动机构包括开设于反应釜本体1内部的装置腔19，矩形腔12与条形腔5的内部共同转动安装有转杆7，转杆7与转轴6之间通过传动带8传动连接，转杆7的外缘于矩形腔12的内部固定安装有主动轮13，矩形腔12与圆腔21之间共同转动安装有传动杆15，传动杆15的外缘于矩形腔12的内部固定安装有从动轮14，反应釜本体1的内部还开设有装置腔19，装置腔19的内底部固定安装有气缸20，气缸20的输出端固定安装有导杆17，导杆17的上端延伸至矩形腔12的内部且于矩形腔12的内部固定安装有连接板18，连接板18的上端转动安装有固定杆，固定杆的上端固定安装有传动齿轮16，主动轮13以及从动轮14共同与传动齿轮16啮合，传动杆15的上端延伸至圆腔21的内部并固定安装有扇叶22，圆腔21的底部通过进气管23与反应室2的内部相连通，反应釜本体1的外部固定安装有收集管24，收集管24的一端与圆腔21的相连通，收集管24的另一端连接有收集设备。
42.在电机4启动后，会通过条形腔5内部的传动带8带动转杆7转动，随后转杆7就会带动矩形腔12内部的主动轮13转动，进而通过传动齿轮16带动从动轮14以及传动杆15转动，
然后传动杆15就会带动圆腔21内部的扇叶22转动，进而将反应室2内部逸出的气体通过进气管23抽入圆腔21的内部，然后通过收集管24送入收集设备的内部，然后再对其进行检测，还可以通过气缸20带动矩形腔12内部的传动齿轮16移动，进而改变转杆7与传动杆15之间的传动比，从而完成对气体收集速率的调节。
43.作为本发明的一种实施方式，参照图2，反应釜本体1的上端固定安装有加料口25，反应室2的内顶部等间距固定安装有多个导管26，多个导管26的上端均与加料口25相连通，每个导管26的内部均固定安装有单向阀。
44.可以将反应需要的含有微量元素的药液加入加料口25的内部，多个导管26可以使得药液更均匀滴入反应室2的内部。
45.作为本发明的一种实施方式，参照图1，反应釜本体1的外部设有控制器，电机4以及气缸20均与控制器电性连接。
46.本发明还提供了用于检测前驱体材料气化特性装置的使用方法，包括以下步骤：
47.s1，投料：先将反应需要的溶剂经导料管3投入反应室2的内部，再向反应室2的内部投入原料，使其分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶；
48.s2，掺料：将反应需要的含有微量元素的药液加入加料口25的内部，使得药液通过多个导管26均匀滴入反应室2的内部，使得药液可以与溶剂中形成的溶液在很短的时间内获得分子水平的均匀性，进而在形成凝胶时在分子水平上被均匀地混合；
49.s3，气化：通过控制器启动电机4，电机4带动反应室2内部的搅拌杆9转动，进而提高反应室2内部物料间的混合度，同时搅拌杆9内部的金属板10会发热，进而加快反应室2内部物料的气化；
50.s4，收集：在电机4启动后，会带动传动杆15转动，进而带动反应室2内部的气体通过收集管24进入收集设备内部，并完成气体的收集，还可以通过控制器启动气缸20，进而带动传动齿轮16在矩形腔12的内部移动，进而改变转杆7与传动杆15之间的传动比，从而完成对气体收集速率的调节。
51.进一步的，步骤s1的时间至少为24h。
52.工作原理：先将反应需要的溶剂经导料管3投入反应室2的内部，再向反应室2的内部投入原料，使其分散在溶剂中，然后经过水解反应生成活性单体，活性单体进行聚合，开始成为溶胶，再将反应需要的含有微量元素的药液加入加料口25的内部，使得药液通过多个导管26均匀滴入反应室2的内部，使得药液可以与溶剂中形成的溶液在很短的时间内获得分子水平的均匀性，然后启动电机4，带动反应室2内部的转轴6转动，随后转轴6就会带动搅拌杆9转动，然后对反应室2内部的物料进行搅拌，进而提高反应室2内部物料间的混合度，通过搅拌杆9带动多个金属板10转动，由于反应釜本体1的底部等间距固定安装有多个磁铁11，因此针对每一个独立的金属板10，穿过其内部的磁场强度始终在不断地变化，进而在金属板10的内部产生涡流，使得金属板10快速地发热，然后对反应室2内部的物料进行加热，加快反应室2内部物料的气化，从而提高气体逸出的效率，在电机4启动后，会通过条形腔5内部的传动带8带动转杆7转动，随后转杆7就会带动矩形腔12内部的主动轮13转动，进而通过传动齿轮16带动从动轮14以及传动杆15转动，然后传动杆15就会带动圆腔21内部的扇叶22转动，进而将反应室2内部逸出的气体通过进气管23抽入圆腔21的内部，然后通过收
集管24送入收集设备的内部，然后再对其进行检测，还可以通过气缸20带动矩形腔12内部的传动齿轮16移动，进而改变转杆7与传动杆15之间的传动比，从而完成对气体收集速率的调节。
53.尽管已经示出和描了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。