一种气凝胶材料超临界干燥装置承载支架的制作方法

本技术属于气凝胶材料制备干燥成型领域，特别是涉及一种气凝胶材料超临界干燥装置承载支架。

背景技术：

1、气凝胶材料是一种具有高比表面积、低堆积密度的多孔纳米材料。由于气凝胶具有独特的纳米结构，在航天、催化、环境保护等领域有着广阔的应用前景，其制备技术已成为化学工程研究的一个新兴领域。溶胶-凝胶法是制备气凝胶的一种常用方法，它包括溶胶制备、凝胶制备和凝胶干燥三个过程，凝胶的干燥过程是其中的一个重要过程。由于超临界流体兼具气体和液体的性质，无气液界面表面张力存在，此时凝胶的毛细管孔中并不存在由表面张力产生的附加压力。因此利用在超临界流体条件下对凝胶进行干燥，不会产生由附加压力而引起的纳米孔道结构塌陷，避免了凝胶在干燥过程中的收缩，保持了凝胶网络结构，能够制得具有高比表面积、粒径分布均匀、大孔容的超细气凝胶材料。

2、目前，气凝胶材料在进行超临界干燥时，需把气凝胶材料样品放入干燥釜中，但由于没有专用的承载支架，气凝胶材料样品只能采取随意摆放、追个垒叠的方式进行布置，布置方式不稳定而且气凝胶材料样品干燥效果不够理想。

技术实现思路

1、为了克服现有技术中气凝胶材料在进行超临界干燥时没有专用的支架、样品摆放、布置方式不合理导致样品不能够充分干燥的问题，本实用新型提供了一种气凝胶材料超临界干燥装置承载支架，该承载支架包括以下部件：置物盘若干，通丝螺杆若干，紧固螺母若干，距离调节套管若干，各部件可自由拆分组合；

2、其中，各个所述置物盘之间大小和形状相同，且每个所述置物盘的边缘均设有等距分布的通孔若干；各个所述通丝螺杆之间长度和直径相同；所述通孔的数量、尺寸与位置和所述通丝螺杆的数量、尺寸与位置相匹配，以使所述置物盘能够经由所述通孔穿入到所述通丝螺杆上；所述紧固螺母的数量为所述通丝螺杆的数量两倍，且所述紧固螺母与所述通丝螺杆的径向尺寸相匹配，以使所述紧固螺母可以旋紧在所述通丝螺杆的两端。

3、各部件之间的组合连接方式及连接步骤为：（1）将所述通丝螺杆彼此之间以竖向平行、横向等距的方式排布；（2）在每根所述通丝螺杆的底端各用一个所述紧固螺母进行紧固；（3）将所述置物盘中的一个经由所述通孔穿入到所述通丝螺杆上；（4）在位于已经安装好的所述置物盘中的一个的上部的每根所述通丝螺杆上各安装一个同等型号的所述距离调节套管；（5）根据结合实际需要和超临界干燥釜的内部高度设置好的所述置物盘的个数，重复第（3）和第（4）步，并确保第（3）步是最后一个重复步骤；（6）各个所述置物盘放置妥当后，在每根所述通丝螺杆的顶端各用一个所述紧固螺母进行紧固；其中，当所述置物盘根据实际需要设置为一个时，仅需执行第（1）、（2）（3）、（6）四个步骤。

4、其中，所述置物盘的形状可以为圆形、三角形、矩形，优选为圆形；所述置物盘的数量根据实际需要可以为一个或者多个。

5、其中，所述通丝螺杆的数量根据实际情况可以为三根、四根、六根等，优选为三根；且各根通丝螺杆之间竖向平行、横向等距。

6、其中，所述距离调节套管为中空不锈钢管，分为多组，每组的高度尺寸相同，组与组之间的高度尺寸根据实际需要设置为相同或不同；实际操作中通过选用不同高度尺寸的距离调节套管进行组合，达到灵活调节各个置物盘之间的距离的效果；而且所述距离调节套管为中空结构，其内部中空部分的直径尺寸与所述通丝螺杆的直径尺寸相匹配，以使所述距离调节套管可以从所述通丝螺杆中穿过。

7、在本发明一个优选的实施例中，所述承载支架的中轴线垂直于水平面进行布置；所述置物盘为圆形；所述通丝螺杆的数量为三根，且彼此在竖直方向上平行排布、在水平方向等距排布成正三角形；所述置物盘边缘部分均匀分布有三个通孔；所述紧固螺母的数量为六个；每根所述通丝螺杆的底端各用一个所述紧固螺母进行紧固；实际使用中，所述置物盘经由所述通孔穿入所述通丝螺杆；相邻两个所述置物盘之间的每根所述通丝螺杆上均安装有相同高度的所述距离调节套管，起到距离调节和支撑的作用；每根所述通丝螺杆的顶端各用一个所述紧固螺母进行紧固。

8、进一步地，所述通丝螺杆的长度根据超临界干燥釜的内部高度进行设计。

9、进一步地，所述置物盘水平方向的尺寸根据超临界干燥釜的内径进行设计。

10、进一步地，所述置物盘为镂空结构，便于超临界流体的流通。

11、优选地，根据实际需要，所述置物盘的上表面可以设有竖立凸出的支撑结构，用于支撑气凝胶材料样品；该支撑结构可将气凝胶材料样品最大程度悬空，减少气凝胶材料样品与置物盘的接触，提高超临界流体对气凝胶材料样品的干燥效果。

12、进一步地，所述承载支架的材质为不锈钢。

13、本实用新型所提供的气凝胶材料超临界干燥装置承载支架的主要优点在于：可拆分安装放置，组合灵活，可随意调节相邻的两个置物盘之间的距离；气凝胶材料样品容易取放；承载支架稳固性强；干燥效果好；可以干燥多种尺寸和样式的气凝胶材料样品，改变了传统金属支架干燥气凝胶材料样品尺寸受限、样式单一的弊端。

技术特征：

1.一种气凝胶材料超临界干燥装置承载支架，其特征在于，包括以下部件：置物盘若干，通丝螺杆若干，紧固螺母若干，距离调节套管若干；各部件可自由拆分组合；

2.根据权利要求1所述的承载支架，其特征在于，所述置物盘的形状为圆形、三角形、矩形；所述置物盘的数量为一个或者多个。

3.根据权利要求1所述的承载支架，其特征在于，所述通丝螺杆的数量为三根、四根或六根；且各根通丝螺杆之间竖向平行、横向等距。

4.根据权利要求1所述的承载支架，其特征在于，所述距离调节套管分为多组，每组内所述距离调节套管的数量与所述通丝螺杆的数量相同，每组内所述距离调节套管之间高度尺寸相同，组与组之间所述距离调节套管的高度尺寸根据实际需要设置为相同或不同；所述距离调节套管为中空结构，其内部中空部分的直径尺寸与所述通丝螺杆的直径尺寸相匹配。

5.根据权利要求1所述的承载支架，其特征在于，所述通丝螺杆的长度根据超临界干燥釜的内部高度进行设计。

6.根据权利要求1所述的承载支架，其特征在于，所述置物盘水平方向的尺寸根据超临界干燥釜的内径进行设计。

7.根据权利要求1所述的承载支架，其特征在于，所述置物盘为镂空结构。

8.根据权利要求1所述的承载支架，其特征在于，所述置物盘的上表面设有竖立凸出的支撑结构。

9.根据权利要求1所述的承载支架，其特征在于，所述承载支架的材质为不锈钢。

技术总结
本技术记载了一种气凝胶材料超临界干燥装置承载支架，包括以下部件：置物盘若干，通丝螺杆若干，紧固螺母若干，距离调节套管若干；各部件可自由拆分组合。该承载支架可拆分安装放置，组合灵活，可随意调节相邻的两个置物盘之间的距离；改变了实验室传统金属支架干燥气凝胶材料样品尺寸受限、样式单一的弊端；具有气凝胶材料样品容易取放、承载支架稳固性强、干燥效果好、可以干燥多种尺寸和样式的气凝胶材料样品等优点。

技术研发人员：马冠香,何宇
受保护的技术使用者：北京清冠科技有限公司
技术研发日：20230212
技术公布日：2024/1/13