一种硅基陶瓷气凝胶制备工艺制造技术

本申请提供了一种硅基陶瓷气凝胶制备工艺，硅基陶瓷气凝胶制备系统包括第一支撑部，还包括：反应釜，通过底座固定连接在第一支撑部顶壁，反应釜顶壁设置有驱动电机，驱动电机输出端设置有与反应釜内部相匹配的转动装置，反应釜外侧壁设置有与转动装置相匹配的投料组件；第二支撑部，通过固定板连接在第一支撑部外壁，第二支撑部顶部设置有连板和V型架，V型架内壁连接有浸渍干燥装备，连板内壁设置有与浸渍干燥装备相匹配的传送装置，第二支撑部外侧壁设置有出料组件；本申请提高了反应釜中乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇的混合效果，保证了产物A可以喷涂的均匀，提高了气凝胶产品韧性，避免出现喷涂不均影响气凝胶的质量。凝胶的质量。凝胶的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种硅基陶瓷气凝胶制备工艺


[0001]本专利技术涉及气凝胶
，具体而言，涉及一种硅基陶瓷气凝胶制备工艺。

技术介绍

[0002]气凝胶为一种具立体网状结构的多孔隙材料，具有极高的孔隙率、比表面积，优异的化学稳定性和不燃性，表现出优异的轻质、透光、隔热、保温、隔音、防火、抗冲击性能，为高温隔热领域通用型材料，在高温工业窑炉、冶炼炉、石化裂解炉等高温工业设备领域具有广泛的需求，潜在市场价值巨大，推动上海、江苏、长三角产业带乃至全国及国际工业陶瓷、钢铁冶炼、石化等高能耗行业的节能减排；气凝胶可以掺入添加剂成为气凝胶组合物(此处也称为“气凝胶合成物”)。添加剂的作用是增强纯气凝胶的性能或根据应用需要增加新 的需要的性质。总的来说，气凝胶组合物有两类典型的制备方法。第一 种是聚合之前加添加剂至溶胶中；第二种是让已经制成的气凝胶接触含 添加剂的液体或气体流。
[0003]目前市场上的气凝胶产品，无法应用于高温环境，对于陶瓷窑炉、冶金炉等高温使用场景，均使用保温砖、保温棉/纤维、不定形浇注料等进行高温保温隔热，其材质有硅质、粘土质、高铝质、莫来石质、锆质、锆英石质、镁质等，虽可满足各类高温保温需求，但普遍存在导热系数偏高、使用寿命短的问题，且现有的气凝胶产品韧性差，力学性能不能满足使用需求。
[0004]针对中国专利技术专利（申请号：CN113354433A）所提出的一种耐高温硅基陶瓷基气凝胶及其制备方法，通过将乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇加入到反应釜中进行混溶，将无水乙醇和去离子水混合加入反应釜，混合均匀，得到产物A，将产物A喷涂或浸渍到柔性陶瓷纤维上；拉断过程存在碳纳米管束内由范德华力相互作用的管束滑移，碳纳米管经受拉力时，碳纳米管内原子缺陷处或内结处C原子处于动力学活跃状态形成断裂临界点，临界点上的C原子会进行C原子重排，由六边形连接变为五边形或七边形连接来吸收能量抵抗断裂，管束根部以三维结构存在，通过添加该增韧助剂从而达到增加韧性的目的。
[0005]但是该装置仍存在一定的不足之处，1、该装置对反应釜中乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇的混合效果较差，难以保证其混合的均匀度，2、该装置对混合后的产物难以保证其喷涂浸渍的均匀性，严重影响气凝胶产品韧性差；3、该装置进行高温裂解时，产物容易出现受热不均问题，导致后续分裂效果不好，容易堆积。因此我们对此做出改进，提出一种硅基陶瓷气凝胶制备系统。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于：针对目前存在的，该装置对反应釜中乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇的混合效果较差，难以保证其混合的均匀度，该装置对混合后的产物难以保证其喷涂浸渍的均匀性，严重影响气凝胶产品韧性差；该装置进行高温裂解时，产物容易出现受热不均问题，导致后续分裂效果不好，容易堆积。
[0007]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了以下技术方案：一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，包括第一支撑部，还包括：反应釜，通过底座固定连接在第一支撑部顶壁，所述反应釜顶壁设置有驱动电机，所述驱动电机输出端设置有与反应釜内部相匹配的转动装置，所述反应釜外侧壁设置有与转动装置相匹配的投料组件；第二支撑部，通过固定板连接在第一支撑部外壁，所述第二支撑部顶部设置有连板和V型架，所述V型架内壁连接有浸渍干燥装备，所述连板内壁设置有与浸渍干燥装备相匹配的传送装置，所述第二支撑部外侧壁设置有出料组件。
[0008]作为本申请优选的技术方案，所述转动装置包括转动连接在反应釜内部与驱动电机输出端相连接的转轴，所述转轴外壁设置有转动盘，所述转动盘外壁顶部通过拨板连接有驱动板。
[0009]作为本申请优选的技术方案，所述拨板沿着转动盘顶部设置有3
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5组，且所述转动盘和驱动板内部均开设有通孔。
[0010]作为本申请优选的技术方案，所述投料组件包括设置在反应釜外部的进料斗，所述进料斗沿着反应釜外壁设置有三组，用于不同原料的投放。
[0011]作为本申请优选的技术方案，所述浸渍干燥装备包括喷涂装置和裂解机构，所述喷涂装置包括连接在反应釜底部的输料管，所述输料管远离反应釜的一端连接有喷涂板，所述喷涂板顶部通过L型板连接在裂解机构内壁。
[0012]作为本申请优选的技术方案，所述裂解机构包括连接在V型架内壁的方斗，所述方斗内部设置有辅助辊组，所述方斗内壁设置有与辅助辊组相匹配的整平辊，所述辅助辊组和整平辊端部通过皮带相配合，所述第一支撑部顶部通过卡板设置有与辅助辊组远离皮带的一端相连接的双向电机。
[0013]作为本申请优选的技术方案，所述第二支撑部通过顶板连接有与方斗相匹配的加热箱，所述加热箱内壁设置有导向辊，所述加热箱外壁设置有与导向辊相匹配的热风机。
[0014]作为本申请优选的技术方案，所述第一支撑部内壁设置有与加热箱相匹配连通的舱体，所述舱体内部设置有第一破裂组件和第二破裂组件，所述第一破裂组件和第二破裂组件均包括转动杆和设置于转动杆外壁的破碎片，所述第一破裂组件和第二破裂组件中所含转动杆端部分别设置有相互啮合的第一齿轮和第二齿轮，所述第二齿轮外壁与双向电机端部相匹配的传动带。
[0015]作为本申请优选的技术方案，所述出料组件包括连接在第一支撑部内部并与舱体相连通的放置箱。
[0016]本专利技术还公开了一种硅基陶瓷气凝胶制备系统的制备工艺，具体包括以下步骤：S1：备料，将乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇分别通过不同进料斗投放至反应釜内，进而滴加稀盐酸和氨水；S2：反应釜中进行混溶，启动驱动电机，驱动电机输出端通过转轴带动转动盘和拨板沿着反应釜内部转动，从而对乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇进行充分混合，通过设置的驱动电机、转轴、转动盘和拨板，提高了反应釜中乙基三甲氧基硅烷、正硅基异丙酯和溶剂无水乙醇的混合效果，有效保证其混合的均匀性，从而得到产物A；S3：浸渍，产物A通过输料管进入到喷涂板，传送装置将柔性陶瓷纤维输送至辅助
辊组外壁，双向电机带动辅助辊组和整平辊转动，同时喷涂板将产物A喷涂至柔性陶瓷纤维外壁，当柔性陶瓷纤维经过整平辊时，从而可以保证产物A的涂抹均匀，然后得到产物B，通过设置的整平辊、喷涂板和输料管，保证了产物A可以喷涂的均匀，提高了气凝胶产品韧性，避免出现喷涂不均影响气凝胶的质量；S4：干燥分裂，将增韧助剂加入到产物B中，得到交联体，交联体落入至加热箱内部进行常压干燥，热风机对其进一步加热，紧接着交联体落入至舱体内部进行高温裂解，同时双向电机通过传动带带动第一齿轮和第二齿轮沿着舱体外壁转动，第一齿轮和第二齿轮分别带动第一破裂组件和第二破裂组件中所含转动杆转动，转动杆带动破碎片，从而可以对交联体进行进一步破碎和分裂，通过设置的舱体、热风机、第一齿轮和第二齿轮，不仅保证了产物的均匀性，同时也提高了该装置的分裂效果，双向电机、辅助辊组、第一齿轮和第二齿轮，作为一个连续动作的联动机构，正是由于上述部件的联动运动方可实现产物的均匀加热与分裂的目的，最后分裂后的产物落入至放置箱内部。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，包括第一支撑部（10），其特征在于，还包括：反应釜（102），通过底座固定连接在第一支撑部（10）顶壁，所述反应釜（102）顶壁设置有驱动电机（103），所述驱动电机（103）输出端设置有与反应釜（102）内部相匹配的转动装置，所述反应釜（102）外侧壁设置有与转动装置相匹配的投料组件；第二支撑部（101），通过固定板连接在第一支撑部（10）外壁，所述第二支撑部（101）顶部设置有连板（202）和V型架（304），所述V型架（304）内壁连接有浸渍干燥装备，所述连板（202）内壁设置有与浸渍干燥装备相匹配的传送装置（203），所述第二支撑部（101）外侧壁设置有出料组件。2.根据权利要求1所述的一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，其特征在于，所述转动装置包括转动连接在反应釜（102）内部与驱动电机（103）输出端相连接的转轴，所述转轴外壁设置有转动盘（104），所述转动盘（104）外壁顶部通过拨板（105）连接有驱动板。3.根据权利要求2所述的一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，其特征在于，所述拨板（105）沿着转动盘（104）顶部设置有3
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5组，且所述转动盘（104）和驱动板内部均开设有通孔。4.根据权利要求1所述的一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，其特征在于，所述投料组件包括设置在反应釜（102）外部的进料斗（107），所述进料斗（107）沿着反应釜（102）外壁设置有三组，用于不同原料的投放。5.根据权利要求1所述的一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，其特征在于，所述浸渍干燥装备包括喷涂装置和裂解机构，所述喷涂装置包括连接在反应釜（102）底部的输料管（106），所述输料管（106）远离反应釜（102）的一端连接有喷涂板（110），所述喷涂板（110）顶部通过L型板（108）连接在裂解机构内壁。6.根据权利要求5所述的一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，其特征在于，所述裂解机构包括连接在V型架（304）内壁的方斗（109），所述方斗（109）内部设置有辅助辊组（20），所述方斗（109）内壁设置有与辅助辊组（20）相匹配的整平辊（201），所述辅助辊组（20）和整平辊（201）端部通过皮带相配合，所述第一支撑部（10）顶部通过卡板设置有与辅助辊组（20）远离皮带的一端相连接的双向电机（204）。7.根据权利要求5所述的一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，其特征在于，所述第二支撑部（101）通过顶板连接有与方斗（109）相匹配的加热箱（210），所述加热箱（210）内壁设置有导向辊（30），所述加热箱（210）外壁设置有与导向辊（30）相匹配的热风机（301）。8.根据权利要求6所述的一种硅基陶瓷气凝胶制备系统，其特征在于，所述第一支撑部（10）内壁设置有与加热箱（210）相匹配连通的舱体（302），所述舱体（302）内部设置有第一破...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘溧，李万景，王宇旭，徐海波，章杰，
申请(专利权)人：江苏脒诺甫纳米材料有限公司，
类型：发明
国别省市：