一种气悬浮微球表面平滑处理装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于薄膜涂层及微球制备领域，具体涉及一种气悬浮微球表面平滑处理装置。
【背景技术】
[0002]微球的表面涂层在惯性约束聚变实验研宄中有着广泛的应用。而微球表面粗糙度是靶丸质量最重要的指标之一，在制备微球涂层过程中，如果微球表面粗糙度不够好，涂层表面粗糙不平起伏较大，这种微球是不能用于实验中。
【发明内容】
[0003]为了通过后期处理使涂层表面质量得以提高，本发明提供一种气悬浮微球表面平滑处理装置，能够有效平滑粗糙不平起伏较大的微球涂层表面。
[0004]本发明的技术方案如下:
本发明的一种气悬浮微球表面平滑处理装置，其特点是，所述的装置含有气悬浮部分、处理液加热恒温部分和气瓶气体引入气路部分；所述的气悬浮部分包括上段气悬浮观察罩、下段加热丝整列外罩，气悬浮观察罩与加热丝整列外罩之间设置气悬浮室底座，气悬浮观察罩、加热丝整列外罩、气悬浮室底座构成气悬浮室。在气悬浮室底座的中心设置有V形气悬浮喷嘴，V形气悬浮喷嘴的上方设置有V形槽，在V形槽下方顶点向下设有毛细通孔。V形气悬浮喷嘴的外围缠绕有聚四氟已烯密封层，V形气悬浮喷嘴沿V形槽中心轴线插入下方的气悬浮室底座上相匹配的孔中。所述的气悬浮室底座的下方固定连接有带内螺纹的螺线状气流缓冲管连接座，螺线状气流缓冲管连接座内设有螺线状气流缓冲管连接头，螺线状气流缓冲管连接头的外螺纹与螺线状气流缓冲管连接座的内螺纹匹配，并压紧密封垫圈。螺线状气流缓冲管连接头与设置在加热丝阵列外罩内的螺线管状气流缓冲管的上端焊接相连。螺线状气流缓冲管的四周器壁设置有可控温度的加热丝阵列，固定加热丝阵列与外围的加热丝阵列外罩通过石棉隔热。气悬浮室底座设置有上下对穿的内螺纹通孔，排气管一端的外螺纹通过气悬浮室底座对应的内螺纹通孔拧进气悬浮室底座，另一端引出气悬浮室外，经C端通入大气。
[0005]所述的处理液加热恒温部分包括有储液罐、液体阀门A、液体阀门B，储液罐上设有液面观察窗。储液罐通过液体阀门A的A端进液，通过液体阀门B的B端出液。储液罐四周设有储液罐加热罩，用于设定和控制储液罐的温度；储液罐上还设置有入气口、出气口。
[0006]所述的气瓶气体引入气路部分中包括有混气室、以及与混气室相连的支路；所述的螺线状气流缓冲管的下端通过转接头与混气室相连；混气室的底端分别设置有支路口1、支路口 I1、支路口III。所述的气瓶的气路通过减压阀，再通过气体干燥器后分为支路1、支路II，支路I通过质量流量计A、气体阀门A与混气室的支路口 I连接，支路II通过质量流量计B、气体阀门C连接到储液罐的入气口 ；储液罐的出气口通过管道与混气室的支路口II连接；排气管通过气体阀门B与混气室的支路口III连接，经D端通入大气；所述的V形气悬浮喷嘴、加热丝阵列、螺线管状气流缓冲管、螺线状气流缓冲管连接头、螺线状气流缓冲管连接座为同轴心设置。
[0007]所述的V形气悬浮喷嘴的V形槽的夹角为25°?35°，V形槽底部顶点向下的毛细通孔的孔径为Φ0.1mm?0.3_。
[0008]所述的V形气悬浮喷嘴采用石英玻璃制作。
[0009]本发明中，微球的气悬浮是通过一个V形的气悬浮喷嘴来实现的，微球置于气悬浮喷嘴的V形槽内，V形槽的的下方顶点向下开一个毛细通孔，气体通过该毛细通孔引入，V形槽的夹角是微球悬浮的关键指标，对于一定大小的的微球，只有当V形槽的夹角合适时，调节气体流量到一定值，微球才能悬浮在V形槽内。夹角过大或过小会出现微球容易飞离V形槽外或不容易悬浮等问题。这里所说的悬浮状态是指微球不碰触V形槽内壁悬浮在V形槽内上空，并保持随机自转的状态。
[0010]本发明中，V形气悬浮喷嘴外围缠绕足够厚度聚四氟已烯生胶带后，沿V形方向插入下方的气悬浮室底座上相匹配的孔中，要求固定和密封紧密。气悬浮室底座的下方焊接有带内螺纹的螺线状气流缓冲管连接座，螺线状气流缓冲管连接头的外螺纹与之匹配并完全拧入螺孔压紧密封垫圈进行密封。螺线状气流缓冲管连接头与一个环绕了 5圈的铜制螺线管状气流缓冲管焊接相连，螺线管状气流缓冲管的作用是为了缓解通气瞬间气流的冲击，不至于导致微球被大的气流吹跑。同时螺线状气流缓冲管的四周设有可控温度的加热丝阵列对其加热，可设定和控制螺线状气流缓冲管的温度。以避免通过载气带来的化学试剂在管的内壁冷凝。固定加热丝阵列的夹层与最外边的加热丝阵列外罩通过石棉隔热。气悬浮室底座设置有上下对穿内螺纹通孔，排气管一端的外螺纹与之匹配拧进该螺孔内，另一端引出气悬浮室外，进入气悬浮室的气体通过该管排出。
[0011]本发明中与混气室相连的第三个支路是直接通过气体阀门B与大气相通，该支路的作用是作为混气室的排气口，这是因为所使用的化学试剂可能存在一定的腐蚀性，在设备停止工作后可通过该排气口将剩余气体排除室外。储液罐应选用不被所使用的化学试剂腐蚀的材质，并带有液面观察窗。储液罐通过设有液体阀门A位置较高的A端进液，通过设有液体阀门B位于罐底的B端出液。储液罐四周设有加热罩可对储液罐加热，并可设定和控制储液罐的温度，使储液罐内的液体能较快的气化，并被进罐的载气带走。
[0012]本发明的工作原理为:将需要处理的微球通过气悬浮装置悬浮在空中并保持随机转动，再将可溶涂层物质的化学试剂经适当加热，通过载气氮气使其流经微球表面，化学试剂将微球涂层表面溶解，在表面张力作用下，涂层表面将变得平滑、光洁。以制备聚酰亚胺微球为例，采用均苯四酸二酐(PMDA)和4，4_ 二氨基二苯醚(0DA)，经过气相沉积制备的微球涂层是聚酰胺酸(PAA)，可溶涂层物质的化学试剂是二甲基亚砜(DMS0)，载气是氮气。本发明能够有效平滑粗糙不平起伏较大的微球涂层表面，使得涂层表面质量不好的微球能够重新得以运用。
【附图说明】
[0013]图1为本发明的气悬浮微球表面平滑处理装置结构示意图；
图2为本发明中的气悬浮室结构示意图；
图中，1.气瓶 2.减压阀3.气体干燥器 4.质量流量计A 5.质量流量计B6.气体阀门A 7.气体阀门B 8.气体阀门C 9.液体阀门A 10.液体阀门B 11.储液罐加热罩 12.储液罐 13.混气室 14.加热丝阵列 15.螺线状气流缓冲管16.V形气悬浮喷嘴17.微球18.气悬浮观察罩19.加热丝阵列外罩20.气悬浮室底座21.排气管22.密封垫圈23.聚四氟已烯密封层24.螺线状气流缓冲管连接头25.螺线状气流缓冲管连接座。
【具体实施方式】
[0014]下面根据附图对本发明进行具体描述。
[0015]实施例1
图1为本发明的气悬浮微球表面平滑处理装置结构示意图，图2为本发明中的气悬浮室结构示意图。在图1、图2中，本发明的气悬浮微球表面平滑处理装置，含有气悬浮部分、处理液加热恒温部分和气瓶气体引入气路部分。所述的气悬浮部分包括上段气悬浮观察罩18、下段加热丝整列外罩19，气悬浮观察罩18与加热丝整列外罩19之间设置气悬浮室底座20，气悬浮观察罩18、加热丝整列外罩19、气悬浮室底座20构成气悬浮室。在气悬浮室底座20的中心设置有V形气悬浮喷嘴16，V形气悬浮喷嘴16的上方设置有V形槽，在V形槽下方顶点向下设有毛细通孔。V形气悬浮喷嘴16的外围缠绕有聚四氟已烯密封层23，V形气悬浮喷嘴16沿V形槽中心轴线插入下方的气悬浮室底座20上相匹配的孔中。所述的气悬浮室底座20的下方固定连接有带内螺纹的螺线状气流缓冲管连接座25，螺线状气流缓冲管连接座25内设有螺线状气流缓冲管连接头24，螺线状气流缓冲管连接头24的外螺纹与螺线状气流缓冲管连接座25的内螺纹匹配，并压紧密封垫圈22。螺线状气流缓冲管连接头24与设置在加热丝阵列外罩19内的螺线管状气流缓冲管15的上端焊接相连。螺线状气流缓冲管15的四周器壁设有可控温度的加热丝阵列14，固定加热丝阵列14与外围的加热丝阵列外罩19通过石棉隔热。气悬浮室底座20设置有上下对穿的内螺纹通孔，排气管21 —端的外螺纹通过气悬浮室底座20对应的内螺纹通孔拧进气悬浮室底座20，另一端引出气悬浮室外，经C端通入大气。
[0016]所述的处理液加热恒温部分包括有储液罐12、液体阀门A9、液体阀门B10，储液罐12上设有液面观察窗。储液罐12通过液体阀门A9的A端进液，通过液体阀门BlO的B端出液；储液罐四周设有储液罐加热罩11，用于设定和控制储