一种冷冻干燥系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种冷冻干燥系统及方法，该系统包括：旋转喷涂装置、冷冻模具、冷冻箱和真空冷冻干燥箱；转旋转喷涂装置具备：支撑架、由支撑架支撑的旋转头、安装于旋转头上并向冷冻模具喷涂浆料的喷头、向喷头供给浆料的浆料供给单元、用于载置冷冻模具的喷涂台、和对旋转喷涂进行控制的旋转喷涂装置控制器；冷冻箱包括冷冻箱箱体和冷冻箱控制器，冷冻箱箱体内装有对冷冻模具进行冷冻的冷却液；真空冷冻干燥箱具备：干燥箱箱体、对干燥箱箱体内进行加热的加热装置、对干燥箱箱体内进行制冷的冷阱、对干燥箱箱体内抽真空的真空装置和真空冷冻干燥箱控制器。本发明专利技术能实现大尺寸复杂形状的陶瓷部件的均匀和复杂形貌可控制备。

A freeze drying system and method

【技术实现步骤摘要】
一种冷冻干燥系统及方法
本专利技术涉及冷冻干燥
，尤其涉及一种冷冻干燥系统及方法。
技术介绍
近十年来，将陶瓷浆料冷冻然后真空干燥的冷冻干燥技术作为一种制备陶瓷的新型技术逐渐受到人们的关注，主要设备包括冷冻设备和冷冻干燥设备（简称冻干设备）。这种技术制备的坯体密度均匀，变形小，且具有成品微结构可控及材料力学性能好等优势，可以制备复杂形状和大尺寸的陶瓷部件。在使用传统的冷冻设备冷冻成型时，陶瓷浆料有沿着温度梯度形成梯度尺寸冰晶的特性，这对于小尺寸薄壁样品影响不明显。但是，对于大尺寸复杂形状的样品，即使在液氮的低温环境中，样品内外也会存在温度梯度，导致样品结构和性能不够均匀。另外，冷冻干燥时，已干层和冻干层界面逐渐向材料内部转移，对于大尺寸复杂形状的样品也存在内部不易干燥的问题。因此现有的冷冻和冻干设备在制备复杂形状性样品上还存在一定不足，特别是冷冻成型方面，没有自动控制设备，无法在冷冻过程中对样品进行结构设计和调控。目前，国内外的冷冻设备主要用于冷藏食品或其他物品，以及在低温下进行产品的性能试验和科研试验，鲜有针对陶瓷材料冷冻的设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷冻干燥系统，其特征在于，/n包括：喷涂浆料的旋转喷涂装置、被喷涂并冷冻所述浆料的冷冻模具、冷冻所述冷冻模具的冷冻箱和对附着有冷冻固化后的浆料的所述冷冻模具进行真空冷冻干燥的真空冷冻干燥箱；/n所述转旋转喷涂装置具备：支撑架、由所述支撑架支撑的旋转头、安装于所述旋转头上并向所述冷冻模具喷涂浆料的喷头、向所述喷头供给浆料的浆料供给单元、用于载置所述冷冻模具的喷涂台、和对旋转喷涂进行控制的旋转喷涂装置控制器；/n所述冷冻箱包括冷冻箱箱体和冷冻箱控制器，所述冷冻箱箱体内装有对所述冷冻模具进行冷冻的冷却液；/n所述真空冷冻干燥箱具备：干燥箱箱体、对所述干燥箱箱体内进行加热的加热装置、对所述干燥...

【技术特征摘要】
1.一种冷冻干燥系统，其特征在于，
包括：喷涂浆料的旋转喷涂装置、被喷涂并冷冻所述浆料的冷冻模具、冷冻所述冷冻模具的冷冻箱和对附着有冷冻固化后的浆料的所述冷冻模具进行真空冷冻干燥的真空冷冻干燥箱；
所述转旋转喷涂装置具备：支撑架、由所述支撑架支撑的旋转头、安装于所述旋转头上并向所述冷冻模具喷涂浆料的喷头、向所述喷头供给浆料的浆料供给单元、用于载置所述冷冻模具的喷涂台、和对旋转喷涂进行控制的旋转喷涂装置控制器；
所述冷冻箱包括冷冻箱箱体和冷冻箱控制器，所述冷冻箱箱体内装有对所述冷冻模具进行冷冻的冷却液；
所述真空冷冻干燥箱具备：干燥箱箱体、对所述干燥箱箱体内进行加热的加热装置、对所述干燥箱箱体内进行制冷的冷阱、对所述干燥箱箱体内抽真空的真空装置和真空冷冻干燥箱控制器。


2.根据权利要求1所述的冷冻干燥系统，其特征在于，
所述旋转喷涂装置还具备与所述喷头相连并进行切换喷涂与回流的电动三通阀，优选地，所述喷头为耐磨陶瓷喷头。


3.根据权利要求1或2所述的冷冻干燥系统，其特征在于，
在所述冷冻模具固定不动的情况下，所述旋转头形成为能够围绕所述冷冻模具的周面进行360o正、反旋转喷涂的结构。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的冷冻干燥系统，其特征在于，
所述浆料为陶瓷浆料；所述浆料的固含量为5-35vol%。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷冻干燥系统，其特征在于，
所述冷冻模具为金属模具...

【专利技术属性】
技术研发人员：左开慧，曾宇平，夏咏锋，姚冬旭，尹金伟，梁汉琴，
申请(专利权)人：中国科学院上海硅酸盐研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31