一种多功能支撑实验箱的制作方法

本发明涉及化学实验器材技术领域，尤其涉及一种多功能支撑实验箱。

背景技术：

化学实验是目前中学生必修的课程之一，化学课程的核心是物质的化学反应。同时化学也是一门以实验为基础的自然科学，在教学过程中有很多的反应或者现象需要通过实验来验证，以加强学生的记忆和理解能力，不同的实验过程所需要的器材和药品不同，经常有需要在短时间内完成多个实验，这就需要在实验台上摆放许多药品和器材。

有的地区场地资源有限，符合实验要求的场地大小有限，分配不均，实验台上摆放的药品和器材有限，一堂课进行一个实验后，又需要将现有器材和药品收纳起来，再重新摆放其它器材和药品，这样非常浪费时间。

部分较安全的化学实验不能在实验室进行，需要在教室或者其他地方进行，但是这些地方没有所需的实验仪器和药品，需要外带，频繁的往实验室拿取器材和药品就显得比较麻烦。往往实验室以外的桌子是不能满足化学实验的，比如不耐高中实验中常见的酸碱，如盐酸、硫酸、硝酸、氢氧化钠溶液等，不耐高温，如铝热反应此类大量放热的化学反应，长期使用容易损坏普通桌面，如果能有一个能将所有所需的物品都整理归纳的容器，同时还可以作为实验桌，并且达到实验台桌面的效果，则会事半功倍，既节约了时间，又延长了使用寿命，而且还安全。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多功能支撑实验箱，可以解决现有中学生化学实验器材多样化，方便携带、移动，满足不在实验室操作平台上操作的条件下还能使用简易的实验操作平台，同时可选择带有不同的涂层面，耐酸耐碱涂层或者耐高温耐火涂层的桌面朝上。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种多功能支撑实验箱，包括箱体，所述箱体分为上箱体、下箱体，所述上箱体包括顶板和四块侧板，所述顶板和四块侧板扣合在一起形成箱体式结构，所述侧板相对两面分别安装有锁扣，所述侧板相对两面分别涂有耐酸耐碱涂层和耐高温耐火涂层，所述下箱体与上箱体之间安装有铰接件，所述下箱体安装有呈对开式两个箱门，所述箱门内侧侧壁上安装有上下两个置物槽，所述下箱体壁板外侧安装有铰接座，所述铰接座上铰接有支撑杆，所述支撑杆另一端上安装有挂钩，所述挂钩与所述锁扣配合。

进一步，所述铰接件包括旋转座，所述旋转座位于下箱体的四个顶角位置，所述旋转座上安装有铰接杆，所述上箱体的四块侧板上分别安装有连接杆，所述连接杆与铰接杆铰接。侧板可按顺时针或者逆时针方向任意旋转和向下折叠。

进一步，所述顶板与一侧板之间合页连接，可翻折用以支撑侧板。

进一步，所述下箱体内部还安装有两个沿水平方向排列的储物抽屉。可放置所需要的化学试剂或者需小心储存的实验器材。

进一步，所述相邻两块侧板之间安装有卡扣。可互相卡接，卡接成为一个箱体式结构，可放置一些类似铁架台等不需要特别保存的器材。

进一步，所述下箱体底部安装有滑轮，方便移动。

进一步，所述耐酸耐碱涂层以聚酯漆为底漆，依次喷涂γ-al2o3复合涂料、ɑ-al2o3陶瓷涂料形成耐酸耐碱涂层。

本发明的有益效果：本发明能够将上箱体的侧板和顶板扣合在一起形成箱体式结构，可放置一些不需要特别保存的实验仪器，如铁架台等，下箱体箱门内侧侧壁上安装有的两个置物槽，可放置瓶装药品或者一些需要固定的仪器、试剂，储物空间的储物抽屉，放置一些需要小心保存的物品、仪器，多处可储物的空间可将多种实验器材和药品整理归纳在箱子里，干净整洁，拿取更加方便，将上箱体侧板的锁扣与下箱体的支撑杆上的挂钩配合，防止桌面上下滑动，形成一张可移动操作实验桌，还可以根据改变简易操作台的涂层，来适应化学实验中不同的操作条件，比如耐酸耐碱或者耐高温，既节约了时间又安全。底部的滑轮可方便移动。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的展开状态的结构示意图；

图3是本发明的展开状态的俯视结构示意图；

图4是图3中a的放大结构示意图；

图5是本发明的涂层转换实施例的结构示意图；

图6是图5中b的放大结构示意图；

其中，上箱体1、下箱体2、侧板3、顶板4、锁扣5、箱门6、置物槽7、支撑杆8、铰接件9、旋转座91、铰接杆92、连接杆93、挂钩10、储物抽屉11、合页12、卡扣13、壁板14、耐酸耐碱涂层15、耐高温耐火涂层16、滑轮17。

具体实施方式

以下将结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

实施例一

如图1～4所示，本发明的一种多功能支撑实验箱，包括箱体，箱体分为上箱体1、下箱体2，上箱体1包括四块侧板3和顶板4，顶板4和四块侧板3中任意一块侧板3合页12连接，且顶板4绕合页12可360度旋转，还可与侧板3扣合在一起，相邻之间的侧板3安装有卡扣13，可互相卡接，形成箱体式结构，侧板3相对两面分别安装有锁扣5，且相对两面分别涂有耐酸耐碱涂层15和耐高温耐火涂层16。下箱体2与上箱体1之间安装有铰接件9，铰接件9包括下箱体2四个顶角部位安装的旋转座91，旋转座91上分别安装有铰接杆92，上箱体1的四块侧板3的相同位置一侧的侧边上分别安装有连接杆93，连接杆93与铰接杆92铰接，旋转座91、铰接杆92和连接杆93共同形成铰接件9，旋转座91可在下箱体2内360度旋转，铰接杆92与连接杆93可与旋转座91互相呈90度角。下箱体2安装有呈对开式的两个箱门6，箱门6分别可枢转地设置在下箱体2前侧横向两端，以便打开或者关闭，箱门6内侧侧壁上安装有上下垂直排列的两个置物槽7，可放置烧杯、酒精灯或者瓶装药品等物品，下箱体2壁板14外侧安装有铰接座，铰接座上铰接有支撑杆8，支撑杆8另一端上安装有挂钩10，下箱体2和上箱体1为正方体结构，将铰接件9向下旋转90度时，可将上箱体1侧板3放置在下箱体2壁板14顶部，挂钩10与锁扣5配合使用，将四块侧板3支撑起来，成为简易的实验桌，同时顶板4向下旋转270度将顶板4竖直放置在地上用以支撑所合页12连接的侧板3。下箱体2内部形成储物间室，储物间室设置有两个沿水平方向排列的具有顶部开口的储物抽屉11，可放置高度较高的实验器材或者是试管架之类的，需要占用大面积的物品，下箱体2底部四个顶角部位安装有滑轮17，可方便移动。

结合图1～6所示，对使用不同涂层的使用方法进行说明：

四块侧板3两面分别涂有耐酸耐碱涂层15和耐高温耐火涂层16，侧板3向下折叠90度时可根据不同实验情况选择耐酸耐碱涂层15或者耐高温耐火涂层16。具体操作方法为：

将实验箱的卡扣13全部解开，将铰接件9向下旋转90度，支撑杆8向上旋转到合适位置，用挂钩10与锁扣5配合，支撑住将四块侧板3，同时顶板4向下旋转270度，将顶板4竖直放置在地上用以支撑所合页12连接的侧板3，放置在地面上，可作为支撑，即桌面为耐酸耐碱涂层15的简易实验桌。将挂钩10与锁扣5解开，支撑杆8向下旋转，将顶板4向上抬起180度，将四块侧板3向上折叠90度，恢复成箱体式结构后，将旋转座91向外侧水平顺时针(逆时针)旋转270度，旋转座91带动铰接件9和侧板3旋转270度，到达与初始位置相邻左侧(右侧)的侧板3处，将铰接杆92向下旋转90度，支撑杆8向上旋转到合适位置，将挂钩10与锁扣5配合，支撑住将四块侧板3，将顶板4向后翻折270度，放置在地面上，可作为支撑，即桌面为耐高温耐火涂层16的简易实验桌。

实施例二

高中化学实验中常见的酸碱溶液有，硫酸、盐酸、硝酸、次氯酸、醋酸、氢氧化钠、氨水等试剂，耐酸耐碱涂层涂覆在侧板上，当侧板作为实验桌使用时，可防止酸碱试剂腐蚀桌面，使桌面出现发黑、开裂等现象出现。耐酸耐碱涂是以聚酯漆为底漆，依次喷涂γ-al2o3复合涂料、ɑ-al2o3陶瓷涂料形成的，可适应在高中化学实验中的常规性实验。

耐酸耐碱涂层制备步骤如下：

1)在1000r/min剧烈的磁力搅拌作用下将γ-al203粉末与6％氨水溶液按照1:3的比例混合，后加入纳米级二氧化钛粉、纳米级硅粉，γ-al203粉末与纳米级二氧化钛粉、纳米级硅粉的比例为5:1:1，调节ph＝9，反应至al(0h)3胶体生成后，将磁力搅拌器转速调到100r/min搅拌10分钟，在缓慢滴加氨水和去离子水，直至将胶体消失，有al(0h)3沉淀生成，将沉淀真空抽滤，用去离子水反复的洗涤，得到滤饼。

2)将得到的滤饼在大气气氛中升温至120℃微波干燥5小时，继续以20℃/min的条件下升温至450℃下煅烧4小时，然后通入惰性气体吹扫10分钟，得到al2o3为壳体的，al2o3-tio2、al2o3-si或者al2o3-tio2-si粉末。

3)将15wt％聚乙二醇辛基苯基醚分散在含有苯乙烯的二氯甲烷溶液中，在剧烈搅拌下得到水/油乳液分散在含有聚乙二醇辛基苯基醚的水溶液中，在40℃下搅拌，搅拌5小时，将多余水分和将残留的二氯甲烷去除后，将有机硅树脂、分散剂、增稠剂、消泡剂加入，利用超声细胞粉碎机将乳液分散，以1000r/min的搅拌速度1小时后得到基底材料。

4)将含有al2o3-tio2、al2o3-si或者al2o3-tio2-si的粉末缓慢加入基底材料，将搅拌速度改为1500r/min搅拌50分钟，然后将搅拌速度改为800r/min搅拌30分钟，得到γ-al2o3复合涂料。

5)用水砂纸蘸水打磨侧板表面，去除表面毛刺和油渍后，将侧板在50℃下干燥30分钟，然后聚酯漆作为底漆，其具有良好的重涂性，将聚酯漆涂覆在侧板任一表面，一次性厚涂，达到实干后，利用水砂纸打磨聚酯漆表面，增加表面的粗糙度，使其附着力更好，然后将4)涂覆在底漆上，将侧板在40℃的烘箱内干燥20分钟，再用紫外光照射30分钟后，自然风干，达到指压干。

6)面漆是ɑ-al2o3陶瓷涂料，将达到指压干的5)表面上涂覆ɑ-al2o3陶瓷涂料作为面漆，温度为30℃，相对湿度为50％，干燥20分钟后，涂覆ɑ-al2o3陶瓷涂层第二遍，在温度为25℃，相对湿度为50％的条件下，干燥48小时。保持干燥时的相对湿度，可防止开裂。

7)耐酸耐碱涂层面制备完成，涂覆在侧板上。

al203粉末与氨水溶液反应后，生成al(oh)3胶体然后变成沉淀，包覆在纳米级钛和纳米级硅周围，是因为某个ph值下，当有异相物质存在时，溶液超过饱和度，会沉积到异相颗粒表面，在非均相体系的晶体成长过程中，新生成的相在已有固相上形成、生长，体系表面自由能的增加量小于自身成核体系表面自由能的增加量，所以分子在异相界面的成核生长优先于体系中的均匀成核，所以能得到al2o3为壳体的，al2o3-tio2和al2o3-si或者al2o3-tio2-si粉末。γ-al203是一种多孔性物质，每克的内表面积高达数百平方米，活性高、吸附能力强，与纳米tio2和纳米硅能更好的结合在一起，从而将纳米tio2、纳米硅包覆在内当γ-al203与纳米tio2、纳米硅结合在一起时，有了很好的性能，使涂料的附着力增加，耐磨性也增加，同时还具有较好的热稳定性。ɑ-al2o3陶瓷涂层是由致密的刚玉晶体组成，硬度十分大，中学化学实验中使用的酸碱几乎不与其反应，所以耐化学腐蚀性很强，但是由于其吸附能力较差，不能很好的与底漆附着在一起，导致容易脱落，与γ-al2o3复合涂料配合使用，在增加防腐蚀性的同时，附着力，使涂料层不容易脱落，更加长久耐用。

实验数据：

在室温下，采取浸泡法进行实验，将涂有耐酸耐碱涂层的侧板垂直插入不同浓度的酸、碱溶液中，浸泡12小时后，擦干，得到如下数据：

参考《色漆和清漆涂层老化的评级方法》为评定标准，在5％的实验溶液中，耐酸耐碱涂层无变化；在15％的实验溶液中，耐酸耐碱涂层无变化；在50％的实验溶液中，耐酸耐碱涂层在硝酸溶液、硫酸溶液中1级开裂现象(很少几条，小的几乎可以忽略的开裂)；在60％的实验溶液中，耐酸耐碱涂层在硫酸溶液、硝酸溶液中有2级开裂现象(少量，可以察觉的开裂)，氢氧化钠溶液中有1级开裂；所有实验中没有出现剥落。上述溶液中包含部分高中实验所用到的酸碱溶液，看出耐酸耐碱效果良好。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。