制备陶瓷微球的设备的制造方法_3

文档序号:8214053阅读:来源:国知局
射出的球形液滴被液流阻挡、固化并且随着导热介质的液流一起回流至导热介质储存组件中。
[0062]根据本发明的实施例,导热介质储存组件3200用于储存液体导热介质。为了防止储存组件3200被腐蚀,也需要对其进行耐酸碱处理。
[0063]根据本发明的实施例,所述液体导热介质为导热油和硅油中的至少一种。
[0064]根据本发明的实施例,导热介质传输组件3300设置于所述凝胶成型管3100和所述导热介质储存组件3200之间,用于将所述液体导热介质输送至所述凝胶成型管。
[0065]根据本发明的实施例,所述导热介质传输组件3300进一步包括:第二液体传输泵3310以及流量控制组件3320。
[0066]根据本发明的实施例,第二液体传输泵3310与所述导热介质储存组件3300相连,用于将所述液体导热介质输送至所述凝胶成型管3100。根据本发明的实施例,所述第二液体传输泵3310可以为选自齿轮泵、蠕动泵和磁力泵中的至少一种。根据本发明的一个具体示例,第二液体传输泵3310可以为齿轮泵。
[0067]根据本发明的实施例,所述流量控制组件3320设置于所述第二液体传输泵3310与所述凝胶成型管3100之间,用于控制所述液体导热介质的流量。
[0068]根据本发明的实施例,所述流量控制组件3320进一步包括:第二流量控制阀3321 ;以及第三流量控制阀3322,其中,所述第二流量控制阀3321分别与所述第二液体传输泵3310和所述第二进料口 3112相连,所述第三流量控制阀3322分别与所述第二液体传输泵3310和所述第三进料口 3121相连。
[0069]根据本发明的实施例,第二流量控制阀3321和第三流量控制阀3322使用的可以是双通型的阀门。
[0070]根据本发明的实施例,收集组件3400设置于所述导热介质储存组件3200中,用于收集所述凝胶微球,并方便获得的凝胶微球在热的导热介质中进行陈化处理。
[0071]根据本发明的实施例,所述收集组件可以为不锈钢网兜。由此,制备获得的陶瓷微球收集于不锈钢网兜内,液体导热介质返回导热介质储存组件3200。
[0072]根据本发明的实施例,连接管路3500设置于所述凝胶成型管3100和所述收集组件3400之间,用于将所述凝胶成型管3100中的所述陶瓷微球和所述液体导热介质输送至所述收集组件3400。
[0073]根据本发明的实施例,所述连接管路3500呈蛇形。由此,能够增加球形液滴的固化成型时间。
[0074]根据本发明的实施例,所述连接管路3500的材质为硅胶。硅胶管能够保证管路在高温有机介质下正常工作。
[0075]根据本发明的实施例,照明组件3600选用频闪灯,用于观察所述喷嘴2100中喷出的胶液液滴是否呈分散的球形液滴。
[0076]根据本发明的实施例,参照图2,所述设备10000进一步包括:流量控制装置4000,所述流量控制装置4000设置于所述胶液储存装置1000和所述分散装置2000之间,用于控制所述胶液的流量。
[0077]根据本发明的实施例,所述流量控制装置4000进一步包括:第一流量控制阀4100 ;以及液体流量计4200,所述液体流量计4200与所述第一流量控制阀4100相连。
[0078]根据本发明的实施例,第一流量控制阀4100使用的可以是三通型的阀门。
[0079]根据本发明的实施例,在本发明的设备中,各装置、组件之间可以通过硅胶软管或不锈钢管进行连接。
[0080]发明人发现,利用本发明的该设备,能够快速有效地制备获得凝胶微球,且操作简便快捷,能精确控制胶液的输送速度、分散频率,并且能实时监测胶液的分散过程,使整个滴球过程自动化,得到的凝胶球尺寸均一、球形度好且重复性好。进一步地,制备获得的凝胶微球在适当条件下进行煅烧或烧结烧,能够有效获得陶瓷微球。
[0081]本发明所述的设备运行过程中,储存在胶液罐中的胶液被低温保存,并在液体传输泵的作用下被传输到激振器处,由信号发生器产生一个振动信号使胶液分散成球形液滴,液滴滴落在热的有机介质中固化成球并随热的有机介质回流至高温恒温槽被收集在不锈钢网兜中。该装置能够通过液体流量计和信号发生器改变凝胶成型过程中胶液的流速,激振器的振动频率等相关参数,并能够通过示波器监测信号发生器产生的以及振动传感器反馈的振动信号。该发明装置能连续、大批量生产尺寸均一、球形度高的陶瓷微球,且能实现实时监测。
[0082]根据本发明的实施例,本发明的制备陶瓷微球的设备可以用于制备任何已知的陶瓷微球,例如,包括但不限于:氧化锆微球、二氧化钛微球、氧化铀微球、氧化铝微球以及上述各种微球的碳化物和氮化物等。
[0083]下面参照图3,详细描述工作状态下的制备陶瓷微球的设备:
[0084]在第一液体传输泵1300的作用下,冷却介质储存组件1100内的液体冷却介质经第一液体传输泵1300和冷却介质储存组件1100之间的连接管路(可以为硅胶软管)、第一液体传输泵1300和胶液罐1200之间的连接管路进入胶液罐1200,在液体冷却介质的压力作用下,胶液罐1200中的胶液依次经过第一流量控制阀4100和液体流量计4200,进入分散空间,在分散空间中,来自信号发生器2201、并经放大器2201放大、同时传输给监控器2500的振动信号将胶液分散为多个胶液段,同时传感器2400探测分散空间内的振动信号,并将其传递给监控器2500,监控器2500实时监控经放大器2201放大后以及分散空间内的振动信号,然后,上述多个胶液段进入喷嘴2100,通过喷嘴2100的喷射作用以及液体的表面张力,形成球形液滴,球形液滴由第一进料口 3111进入凝胶成型管内管3110,在热的导热介质的作用下,固化成型形成陶瓷颗粒,并随着液体导热介质流入连接管路3500,然后进入设置在导热介质储存组件3200中的收集组件3400,制备获得的陶瓷微球停留在收集组件3400中,液体导热介质返回导热介质储存组件3200循环利用,在凝胶成型过程中,导热介质储存组件3200中的液体导热介质在第二液体传输泵3310的作用下,分为两路进入凝胶成型管3100,其中,一路经第二流量控制阀3321、由第二进料口 3112进入凝胶成型管内管3110,一路经第三流量控制阀3322、由第三进料口 3121进入流动空间,当内管3110和流动空间中充满液体导热介质后,多余的液体导热介质通过溢流口 3130返回导热介质储存组件3200循环利用,利用照明组件3600可以对喷嘴和凝胶成型管进行观察,实时检测凝胶成型过程。
[0085]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”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
[0086]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该特征。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。
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