一种用于制备多孔B4C陶瓷骨架的冷冻装置的制作方法

本实用新型涉及一种冷冻装置,具体涉及一种用于制备多孔B₄C陶瓷骨架的冷冻装置。

背景技术：

B₄C/Al复合材料由于含有中子吸收性能良好的元素B，可用作制备中子吸收贮存结构材料。其优点是耐腐蚀、耐辐照、使用寿命长，能提高乏燃料贮运的经济性和安全性。B₄C/Al中子吸收材料常用的制备方法有熔铸法、粉末冶金法、浸渗法等。熔铸法获得的复合材料界面反应严重，粉末冶金法存在工艺复杂，B₄C含量低、B₄C分布欠均匀等问题。近年来，浸渗法制备B₄C/Al复合材料的工艺在我国迅速发展，浸渗法是使铝金属熔融并自发渗入到固体B₄C多孔骨架预制件内，但这种方法的制备需要提前将B₄C烧结制成多孔陶瓷骨架。多孔陶瓷骨架的制备方法有很多，例如泡沫浸渍法、无压烧结工艺等。冷冻注模工艺由于具有方法简单、孔结构均匀等优点在制备多孔材料方面有较快的发展。

冷冻注模工艺的制备过程中需要用到冷冻装置加以成型，现有的冷冻装置结构简单，无法快速的完成冷冻，能效低，且冷冻液容易对操作人员造成伤害。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是针对上述不足，提供一种用于制备多孔B₄C陶瓷骨架的冷冻装置，操作简单，安全性好，提高了能效，节约了成本。

为实现本新型目的，本实用新型技术方案如下：

一种用于制备多孔B₄C陶瓷骨架的冷冻装置,包括封闭的冷冻槽、模具组件和进液机构，冷冻槽内设有液氮，所述冷冻槽的顶壁上设有第一通道和第二通道，第一通道位于冷冻槽的顶壁的中心处，第二通道位于第一通道外侧，所述第一通道上设有盖板，盖板的高度为h1，冷冻槽的顶壁的厚度为h2，h1＞h2，盖板顶部设有第一卡接槽、盖板底部设有第二卡接槽，第一卡接槽内相对的设有两个第一卡接条，第一卡接条顶部向内翻折形成卡接端子，第一卡接条自第一卡接槽槽壁向槽内倾斜设置，第一卡接条与第一卡接槽槽壁之间的夹角a为8-12°，盖板底部设有两个推板，推板与固定在冷冻槽的顶壁电动推杆相连接，所述盖板位于第一通道内，盖板的上表面与冷冻槽的顶壁的上表面相齐平，盖板的下表面位于冷冻槽内，所述冷冻槽的底部设有定位块，定位块上设有第二卡接块，第二卡接块与第二卡接槽相契合；

所述模具组件包括底座、外保温层、模具，所述外保温层为保温泡沫，外保温层包覆在模具外部，外保温层和模具固定在底座上，外保温层的外边缘内陷于底座的外边缘，形成宽度为0.5-3cm的间隙，所述底座卡入式的固定在第一卡接槽内，第一卡接条卡接在底座的外缘处，所述外保温层上设有一圈挡边；

所述进液机构包括支架和进液漏斗，所述支架包括垂直固定在冷冻槽顶壁上的伸缩杆和垂直固定在伸缩杆顶部的固定杆，固定杆顶端设有卡环，进液漏斗固定在卡环上，所述进液漏斗位于第二通道上方，所述第二通道包括上通道和下通道，上通道的内径小于下通道的内径，使第二通道整体呈凸字形结构，下通道内设有两个开合板，开合板一端活页连接在下通道侧壁上，另一端与固定在下通道顶壁上的弹簧相连接，开合板水平设置时，弹簧处于自由状态，两个开合板的自由端相互接触形成第二通道的挡气板，进液漏斗穿过上通道位于开合板的上方。

上述一种用于制备多孔B₄C陶瓷骨架的冷冻装置，其中，所述冷冻槽的侧壁上设有出气通道，出气通道与出气管相连接，出气通道中设有螺旋形结构的导流条。

上述一种用于制备多孔B₄C陶瓷骨架的冷冻装置，其中，所述电动推杆的数量为两个，分别设置在第一通道的两侧。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型未使用时，电动推杆处于收缩状态，进液漏斗位于开合板上方，需要使用时，将浆料倒入模具中，将模具组件的底座卡入盖板中，启动电动推杆将盖板将冷冻槽内下降，直至第二卡接块插入第二卡接槽中，此时，底座放置在定位块上，挡板遮挡在第一通道上，调节支架，使进液漏斗插入冷冻槽中，进液漏斗推开开合板，通过进液漏斗向冷冻槽内注入液氮，注入结束后，将进液漏斗复位，开合板在弹簧的作为下复位，即可进行冷冻成型，当冷冻操作结束后，通过电动推杆将盖板复位，取下模具组件即可，本实用新型能够有效防止液氮汽化，操作简单，防止操作人员直接与液氮接触，安全性好，提高了能效，节约了成本。

附图说明

图1为本实用新型冷冻状态剖视图。

图2为本实用新型冷冻槽未使用状态剖视图。

图3为本实用新型模具组件剖视图。

图4为本实用新型盖板剖视图。

图5为本实用新型A部放大图。

图6为本实用新型B部放大图。

图7为本实用新型C部放大图。

具体实施方式

附图标记

冷冻槽1、模具组件2、进液机构3、液氮4、冷冻槽的顶壁5、第一通道6、第二通道7、盖板8、第一卡接槽9、第二卡接槽10、第一卡接条11、卡接端子12、推板13、电动推杆14、定位块15、第二卡接块16、出气通道17、出气管18、底座19、外保温层20、模具21、间隙22、挡边23、支架24、进液漏斗25、伸缩杆26、固定杆27、上通道28、下通道29、开合板30、弹簧31。

结合附图，对本实用新型作出进一步的说明：

如图所示一种用于制备多孔B₄C陶瓷骨架的冷冻装置,包括封闭的冷冻槽1、模具组件2和进液机构3，冷冻槽内设有液氮4，所述冷冻槽的顶壁5上设有第一通道6和第二通道7，第一通道位于冷冻槽的顶壁的中心处，第二通道位于第一通道外侧，所述第一通道上设有盖板8，盖板的高度为h1，冷冻槽的顶壁的厚度为h2，h1＞h2，盖板顶部设有第一卡接槽9、盖板底部设有第二卡接槽10，第一卡接槽内相对的设有两个第一卡接条11，第一卡接条顶部向内翻折形成卡接端子12，第一卡接条自第一卡接槽槽壁向槽内倾斜设置，第一卡接条与第一卡接槽槽壁之间的夹角a为8-12°，盖板底部设有两个推板13，推板与固定在冷冻槽的顶壁电动推杆14相连接，所述电动推杆的数量为两个，分别设置在第一通道的两侧，所述盖板位于第一通道内，盖板的上表面与冷冻槽的顶壁的上表面相齐平，盖板的下表面位于冷冻槽内，所述冷冻槽的底部设有定位块15，定位块上设有第二卡接块16，第二卡接块与第二卡接槽相契合，所述冷冻槽的侧壁上设有出气通道17，出气通道与出气管18相连接，出气通道中设有螺旋形结构的导流条；

所述模具组件包括底座19、外保温层20、模具21，所述外保温层为保温泡沫，外保温层包覆在模具外部，外保温层和模具固定在底座上，外保温层的外边缘内陷于底座的外边缘，形成宽度为0.5-3cm的间隙22，所述底座卡入式的固定在第一卡接槽内，第一卡接条卡接在底座的外缘处，所述外保温层上设有一圈挡边23；

所述进液机构包括支架24和进液漏斗25，所述支架包括垂直固定在冷冻槽顶壁上的伸缩杆26和垂直固定在伸缩杆顶部的固定杆27，固定杆顶端设有卡环，进液漏斗固定在卡环上，所述进液漏斗位于第二通道上方，所述第二通道包括上通道28和下通道29，上通道的内径小于下通道的内径，使第二通道整体呈凸字形结构，下通道内设有两个开合板30，开合板一端活页连接在下通道侧壁上，另一端与固定在下通道顶壁上的弹簧31相连接，开合板水平设置时，弹簧处于自由状态，两个开合板的自由端相互接触形成第二通道的挡气板，进液漏斗穿过上通道位于开合板的上方。

本实用新型未使用时，电动推杆处于收缩状态，进液漏斗位于开合板上方，需要使用时，将浆料倒入模具中，将模具组件的底座卡入盖板中，启动电动推杆将盖板将冷冻槽内下降，直至第二卡接块插入第二卡接槽中，此时，底座放置在定位块上，挡板遮挡在第一通道上，调节支架，使进液漏斗插入冷冻槽中，进液漏斗推开开合板，通过进液漏斗向冷冻槽内注入液氮，注入结束后，将进液漏斗复位，开合板在弹簧的作为下复位，即可进行冷冻成型，当冷冻操作结束后，通过电动推杆将盖板复位，取下模具组件即可。