一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置制造方法及图纸

技术编号:24168054 阅读:38 留言:0更新日期:2020-05-16 02:03
本实用新型专利技术公开了一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,包括底板、搅拌单元、配比单元、监测单元和加热单元,底板的上表面中部固定连接有反应筒,反应筒的侧壁内部设置有空腔,底板的上表面设有四个对称分布的支柱,支柱的上表面均与环形台板的下表面固定连接,底板的上表面固定连接有电动推杆,电动推杆位于反应筒的外侧,电动推杆的上表面设置有连接板,搅拌单元设置于连接板的下表面,配比单元设置于环形台板的上端,监测单元设置于反应筒的内部,加热单元设置于空腔的内部,该纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,结构新颖,功能多样,自动化程度高,可依次完成多到制备工序,减少了人工的劳动强度,使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置
本技术涉及气凝胶制备
,具体为一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置。
技术介绍
纳米二氧化硅气凝胶是一种新型轻质多孔材料,具有低密度、高孔隙率、低热导率和高透光率、低折射率和低的声传播速度,是一种新型高效透光隔热保温和隔音材料。本产品具有高透光率和低热导率,特别适合用于太阳能光热低温平板热水器、中温平板集热器、建筑玻璃窗等既要求透光又要求高效保温的运用场所,现有的纳米二氧化硅气凝胶装置功能单一,多为人工添加原材料进行制备,由于纳米二氧化硅气凝胶制备所需原料较多且需要按一定的比例配置,严重增加了人们的劳动强度,配比精度不高,影响产品质量,而且制备过程中需要移动装置,过程繁琐,为此,我们提出了一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置解决上述缺陷。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,结构新颖,功能多样,自动化程度高,可依次完成多到制备工序,减少了人工的劳动强度,使用方便,可以有效解决
技术介绍
中的问题。为实现上述目的,本技术提供如下技术方案:一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,包括底板、搅拌单元、配比单元、监测单元和加热单元;底板:所述底板的上表面中部固定连接有反应筒,所述反应筒的侧壁内部设置有空腔,所述底板的上表面设有四个对称分布的支柱,所述支柱的上表面均与环形台板的下表面固定连接,所述底板的上表面固定连接有电动推杆,所述电动推杆位于反应筒的外侧,所述电动推杆的上表面设置有连接板;搅拌单元:所述搅拌单元设置于连接板的下表面;配比单元:所述配比单元设置于环形台板的上端;监测单元:所述监测单元设置于反应筒的内部;加热单元:所述加热单元设置于空腔的内部;其中:还包括PLC控制器,所述PLC控制器固定连接于环形台板的上表面,所述PLC控制器的输入端电连接外部电源,所述PLC控制器的输出端电连接电动推杆的输入端,采用正硅酸乙酯作为制备硅气凝胶的前驱体,八个储液罐中分别存放正硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇、水、稀盐酸、稀氨水、三甲基硅烷和正己烷,通过PLC控制器分别打开硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇和水所在储液罐对应的数显流量控制阀,使其以一定的比例混合,通过PLC控制器打开电机,电机通过转轴带动搅拌叶片旋转,对混合溶液进行搅拌,搅拌均匀后通过PLC控制器打开稀盐酸所在储液罐对应的数显流量控制阀加入稀盐酸,并通过PH测量仪检测溶液的PH,PH达到所需标准后PLC控制器关闭稀盐酸所在储液罐对应的数显流量控制阀使溶液进行反应,然后打开稀氨水所在储液罐对应的数显流量控制阀加入稀氨水调整PH为中性,然后通过PLC控制器打开电动推杆,电动推杆带动连接板上升,连接板带动搅拌叶片、转轴和电机上升至反应筒上方,PLC控制器打开电热丝并通过温度传感器实时检测加热温度,电热丝通电发热对混合液进行加热使溶液进行静置老化成为凝胶,老化完成后通过PLC控制器分别打开三甲基硅烷和正己烷所在储液罐对应的数显流量控制阀,加入三甲基硅烷和正己烷进行表面疏水处理,最后通过电热丝通电加热进行烘干制得纳米二氧化硅气凝胶,该纳米二氧化硅气凝胶的制备装置结构新颖,功能多样,自动化程度高,可依次完成多到制备工序,减少了人工的劳动强度,使用方便。进一步的,所述搅拌单元包括搅拌叶片、转轴和电机,所述电机的下表面与连接板的上表面左端固定连接,所述电机的输出轴穿过连接板左端的通孔,所述电机的输出轴与转轴的上端固定连接,所述转轴位于反应筒的内部,所述搅拌叶片为螺旋结构,所述搅拌叶片的内弧面与转轴的外弧面固定连接,所述搅拌叶片的中部设置有均匀分布的通孔,所述电机的输入端电连接PLC控制器的输出端,加速混合速率,提高反应速度。进一步的,所述配比单元包括储液罐、输送管、数显流量控制阀,所述储液罐有八个且等角度设置于环形台板的上表面,所述输送管的进液口与储液罐的出液口固定连接,所述输送管穿过反应筒的侧壁并延伸至反应筒的底端,所述数显流量控制阀串联于输送管的上端,所述数显流量控制阀与PLC控制器双向电连接,对制备二氧化硅气凝胶的原料进行自动配比混合。进一步的,所述监测单元包括PH测量仪和温度传感器,所述PH测量仪和温度传感器均与反应筒的侧壁内部固定连接,所述PH测量仪和温度传感器的输出端均电连接PLC控制器的输入端,对制备过程中的PH和温度进行监测,便于调节。进一步的,所述加热单元包括电热丝和保温板,所述电热丝呈螺旋状设置于空腔的内部,所述保温板固定连接于空腔的底部,所述保温板位于电热丝的外侧,所述电热丝的输入端电连接PLC控制器的输出端,对反应筒进行加热,便于加速反应和干燥。与现有技术相比,本技术的有益效果是:本纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,具有以下好处:1、采用正硅酸乙酯作为制备硅气凝胶的前驱体,八个储液罐中分别存放正硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇、水、稀盐酸、稀氨水、三甲基硅烷和正己烷,通过PLC控制器分别打开硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇和水所在储液罐对应的数显流量控制阀,使其以一定的比例混合,通过PLC控制器打开电机,电机通过转轴带动搅拌叶片旋转,对混合溶液进行搅拌,搅拌均匀后通过PLC控制器打开稀盐酸所在储液罐对应的数显流量控制阀加入稀盐酸,并通过PH测量仪检测溶液的PH,PH达到所需标准后PLC控制器关闭稀盐酸所在储液罐对应的数显流量控制阀使溶液进行反应,然后打开稀氨水所在储液罐对应的数显流量控制阀加入稀氨水调整PH为中性,然后通过PLC控制器打开电动推杆,电动推杆带动连接板上升,连接板带动搅拌叶片、转轴和电机上升至反应筒上方,PLC控制器打开电热丝并通过温度传感器实时检测加热温度,电热丝通电发热对混合液进行加热使溶液进行静置老化成为凝胶,老化完成后通过PLC控制器分别打开三甲基硅烷和正己烷所在储液罐对应的数显流量控制阀,加入三甲基硅烷和正己烷进行表面疏水处理,最后通过电热丝通电加热进行烘干制得纳米二氧化硅气凝胶,该纳米二氧化硅气凝胶的制备装置结构新颖,功能多样,自动化程度高,可依次完成多到制备工序,减少了人工的劳动强度,使用方便。附图说明图1为本技术结构示意图。图中:1底板、2反应筒、3支柱、4环形台板、5PLC控制器、6搅拌单元、61搅拌叶片、62转轴、63电机、7配比单元、71储液罐、72输送管、73数显流量控制阀、8监测单元、81PH测量仪、82温度传感器、9加热单元、91电热丝、92保温板、10电动推杆、11连接板、12空腔。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。请参阅图1,本技术提供一种技术方案:一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,包括底板1、搅拌单元6、配比单元7、监测单元8和加热单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,其特征在于:包括底板(1)、搅拌单元(6)、配比单元(7)、监测单元(8)和加热单元(9);/n底板(1):所述底板(1)的上表面中部固定连接有反应筒(2),所述反应筒(2)的侧壁内部设置有空腔(12),所述底板(1)的上表面设有四个对称分布的支柱(3),所述支柱(3)的上表面均与环形台板(4)的下表面固定连接,所述底板(1)的上表面固定连接有电动推杆(10),所述电动推杆(10)位于反应筒(2)的外侧,所述电动推杆(10)的上表面设置有连接板(11);/n搅拌单元(6):所述搅拌单元(6)设置于连接板(11)的下表面;/n配比单元(7):所述配比单元(7)设置于环形台板(4)的上端;/n监测单元(8):所述监测单元(8)设置于反应筒(2)的内部;/n加热单元(9):所述加热单元(9)设置于空腔(12)的内部;/n其中:还包括PLC控制器(5),所述PLC控制器(5)固定连接于环形台板(4)的上表面,所述PLC控制器(5)的输入端电连接外部电源,所述PLC控制器(5)的输出端电连接电动推杆(10)的输入端。/n

【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,其特征在于:包括底板(1)、搅拌单元(6)、配比单元(7)、监测单元(8)和加热单元(9);
底板(1):所述底板(1)的上表面中部固定连接有反应筒(2),所述反应筒(2)的侧壁内部设置有空腔(12),所述底板(1)的上表面设有四个对称分布的支柱(3),所述支柱(3)的上表面均与环形台板(4)的下表面固定连接,所述底板(1)的上表面固定连接有电动推杆(10),所述电动推杆(10)位于反应筒(2)的外侧,所述电动推杆(10)的上表面设置有连接板(11);
搅拌单元(6):所述搅拌单元(6)设置于连接板(11)的下表面;
配比单元(7):所述配比单元(7)设置于环形台板(4)的上端;
监测单元(8):所述监测单元(8)设置于反应筒(2)的内部;
加热单元(9):所述加热单元(9)设置于空腔(12)的内部;
其中:还包括PLC控制器(5),所述PLC控制器(5)固定连接于环形台板(4)的上表面,所述PLC控制器(5)的输入端电连接外部电源,所述PLC控制器(5)的输出端电连接电动推杆(10)的输入端。


2.根据权利要求1所述的一种纳米二氧化硅气凝胶的制备装置,其特征在于:所述搅拌单元(6)包括搅拌叶片(61)、转轴(62)和电机(63),所述电机(63)的下表面与连接板(11)的上表面左端固定连接,所述电机(63)的输出轴穿过连接板(11)左端的通孔,所述电机(63)的输出轴与转轴(62)的上端固定连接,所述转轴(62)位于反应筒(2)的...

【专利技术属性】
技术研发人员:郑凯张格丰时磊
申请(专利权)人:苏州卓纳纳米技术有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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