一种气凝胶加工系统及加工方法

技术领域

本发明涉及气凝胶技术领域，更具体的说是一种气凝胶加工系统及加工方法。

背景技术

气凝胶是指通过溶胶凝胶法，用一定的干燥方式使气体取代凝胶中的液相而形成的一种纳米级多孔固态材料；现在的气凝胶在制备的过程中，需要经过溶液混合、凝胶成型、甲醇浸泡和超临界干燥等多道工序，操作复杂繁琐，很多部分都需要人工进行干涉或者操作才能进行，例如甲醇浸泡，便是将加工得到的凝胶部分在甲醇浸泡当中反复的浸泡清洗，需要人工反复操作，但是在这个过程中，凝胶的底面会接触在浸泡池的内壁上，导致甲醇无法进入到凝胶的底面，从而会出现浸泡时候的死角，不仅会导致浸泡效率慢，还需要人工反复翻动，而为了解决上述问题，故提出本申请。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种气凝胶加工系统及加工方法，能够在加工过程中避免加工出的凝胶在清洗过程中出现死角。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种气凝胶加工系统及加工方法，该工艺包括以下步骤：

步骤一：将水、浓氨水与甲醇溶液进行混合并搅拌均匀得到基础液；

步骤二：将硅酸钾脂溶液与甲醇溶液进行混合，得到掺杂液；

步骤三：将基础液与掺杂液进行混合搅拌，并在静置之后获得凝胶块；

步骤四：使用加工系统将凝胶块反复浸入到甲醇溶液中，利用甲醇溶液清洗凝胶块后得到湿凝胶；

步骤五：将湿凝胶中的甲醇溶液清洗出来，并经过超临界干燥处理得到气凝胶。

所述加工系统包括内部转动连接有多个转辊的内框，及成型在内框侧面的滑梁，滑梁上滑动连接有齿条，每个转辊上均固定连接有一个与齿条啮合的齿轮。

所述的加工系统还包括用于盛放甲醇溶液的底箱，底箱上铰接有盖子，内框能够放置在底箱当中。

所述的内框外侧固定连接有气缸的固定端，气缸的活动端固定连接有中柱，中柱固定连接在内框底端。

所述的中柱上端轴向分布有多个叶片，多个叶片能够围绕着中柱轴线进行转动。

所述的棘轮上固定连接有凸轮，凸轮上滑动连接有穿过底箱的横梁，横梁的两侧成型有斜块，齿条的两端均固定连接有能够接触在斜块上的侧杆。

附图说明

下面结合附图和具体实施方法对本发明做进一步详细的说明。

图1为本发明中气凝胶加工方法的流程图；

图2和图3为本发明中加工系统的结构示意图；

图4为本发明中内框和转辊的结构示意图；

图5为本发明中齿条和齿轮的结构示意图；

图6为本发明中底箱和盖子的结构示意图；

图7为本发明中滑梁的结构示意图；

图8为本发明中中柱和叶片的结构示意图；

图9为本发明中横梁和斜块的结构示意图；

图10为本发明中圆盘和凸轮的结构示意图；

图中：内框01；转辊02；网子03；滑梁04；齿条05；齿轮06；侧杆07；底箱08；盖子09；凸起10；中柱11；叶片12；气缸13；棘齿14；转轴15；棘轮16；圆盘17；凸轮18；横梁19；斜块20。

具体实施方式

通过观察图1，可以根据图中所示可以得到加工气凝胶的方法过程，

步骤一：将水、浓氨水与甲醇溶液进行混合并搅拌均匀得到基础液；

步骤二：将硅酸钾脂溶液与甲醇溶液进行混合，得到掺杂液；

步骤三：将基础液与掺杂液进行混合搅拌，并在静置之后获得凝胶块；

步骤四：使用加工系统将凝胶块反复浸入到甲醇溶液中，利用甲醇溶液清洗凝胶块后得到湿凝胶；

步骤五：将湿凝胶中的甲醇溶液清洗出来，并经过超临界干燥处理得到气凝胶。

通过观察图2至图10，可以根据图中所示可以得到均匀浸泡凝胶块的一个示例性工作过程是：

所述加工系统包括内部转动连接有多个转辊02的内框01，及成型在内框01侧面的滑梁04，滑梁04上滑动连接有齿条05，每个转辊02上均固定连接有一个与齿条05啮合的齿轮06；将加工出来的凝胶块放置在内框01当中的多个转辊02上，便可以将内框01浸泡在甲醇溶液当中，浸泡一段时间后将内框01从甲醇溶液中取出静置一段时间再次浸入到甲醇溶液当中，从而实现对凝胶块进行反复浸泡，来利用甲醇溶液充分清洗凝胶块中的杂质成分，与此同时，在每次内框01取出之后，便可以水平方向滑动齿条05，使齿条05啮合带动多个齿轮06旋转，便可以使多个转辊02转动，利用多个转辊02带动凝胶块在内框01中平移，使凝胶块与多个转辊02接触的位置移动到多个转辊02间隙之间，便可以避免因为凝胶块与多个转辊02的接触导致接触位置没有被甲醇溶液充分清洗，能够解决传统方式在浸泡凝胶块的时候凝胶块接触在浸泡池内壁的部分无法受到甲醇溶液充分的清洗从而导致凝胶块中杂质需要更多的时间进行冲洗，实现能够加快清洗速度，提高气凝胶的加工速度。

通过观察图2至图10，可以根据图中所示可以得到便于甲醇溶液进入的一个示例性工作过程是：

所述的内框01底端固定连接有网子03；能够通过网子03使甲醇溶液从内框01低端顺利进入到内框01当中对凝胶块进行浸泡。

通过观察图2至图10，可以根据图中所示可以得到自动反复浸泡凝胶块的一个示例性工作过程是：

所述的加工系统还包括用于盛放甲醇溶液的底箱08，底箱08上铰接有盖子09，内框01能够放置在底箱08当中，所述的内框01外侧固定连接有气缸13的固定端，气缸13的活动端固定连接有中柱11，中柱11固定连接在内框01底端；打开盖子09，将甲醇溶液投入到底箱08当中，并且使甲醇溶液的深度没过内框01上表面即可，然后便可以通过气缸13带动中柱11在底箱08当中进行滑动升降，便可以使中柱11带动内框01在底箱08中升降，利用气缸13代替人工不断的利用内框01将内框01中的凝胶块托举出甲醇溶液并再次浸泡到甲醇溶液当中，不再需要人工监督或者操作，省时省力且高效。

通过观察图2至图10，可以根据图中所示可以得到搅动甲醇溶液的一个示例性工作过程是：

所述的中柱11上端轴向分布有多个叶片12，多个叶片12能够围绕着中柱11轴线进行转动；在随着中柱11反复升降的时候，能够通过多个叶片12在甲醇溶液中移动，利用甲醇溶液的阻力推动多个叶片12旋转，利用多个叶片12搅动甲醇溶液，使凝胶块周围的甲醇溶液加速与周围的甲醇溶液混合，从而便于确保甲醇溶液的浓度保持一致，并且能够使凝胶块周围的甲醇溶液将清洗出来的杂质稀释到周围的甲醇溶液当中。

通过观察图2至图10，可以根据图中所示可以得到提高浸泡效果的一个示例性工作过程是：

所述的底箱08上成型有凸起10，内框01上转动连接有转轴15，转轴15的两端分别固定连接有棘轮16和圆盘17，圆盘17能够接触在凸起10上；在浸泡凝胶块的时候，能够通过转动转轴15，使转轴15带动圆盘17旋转并接触在凸起10上产生摩擦和震动，从而使凸起10将震动传递到底箱08上，利用震动使底箱08中的甲醇溶液加速流动来更快的将凝胶块中的杂质清洗出来；

进一步的，所述的圆盘17上通过弹性金属片连接有多个金属球；利用多个金属球增大对凸起10的撞击和接触利用，从而增强产生的震动幅度，从而能够进一步提高甲醇溶液对凝胶块中的杂质的清洗效果。

通过观察图2至图10，可以根据图中所示可以得到自动平移凝胶块的一个示例性工作过程是：

所述的棘轮16上固定连接有凸轮18，凸轮18上滑动连接有穿过底箱08的横梁19，横梁19的两侧成型有斜块20，齿条05的两端均固定连接有能够接触在斜块20上的侧杆07；所述的中柱11上通过扭簧转动连接有多个棘齿14，多个棘齿14随着中柱11下降的能够啮合在棘轮16上；在加工过程中，能够通过中柱11上升的时候，此时多个棘齿14在接触到棘轮16上的时候会因为挤压导致扭簧向下转动，而在多个棘齿14与棘轮16脱离接触的时候便会在扭簧的作用下转动复位，此时多个棘齿14不会带动棘轮16转动，便可以利用内框01上升的时候，齿条05上其中一个侧杆07接触在对应的斜块20上，利用斜块20推动齿条05移动，从而在内框01上升的时候实现齿条05移动来带动多个转辊02移动凝胶块，而在中柱11下降的时候，在扭簧的作用下，多个棘齿14能够啮合棘轮16，使棘轮16带动转轴15转动，便可以实现转轴15带动凸轮18转动，从而利用凸轮18带动横梁19在底箱08上滑动，使另外一个斜块20移动到对应的另外一个侧杆07上，便可以在下一次内框01上升的时候使齿条05反向滑动，通过上述过程，能够在内框01每上升并下降一次，便可以利用多个棘齿14带动棘轮16转动九十度，利用凸轮18带动横梁19转换两个斜块20的位置，使两个斜块20交替分别对两个侧杆07进行推动，从而实现齿条05自动往复滑动，从而实现多个转辊02往复移动凝胶块，从而实现自动加工，能够在反复浸泡凝胶块的同时使凝胶块往复移动，提高气凝胶的加工效率。