[实用新型]航天气凝胶制取装置

说明书

本实用新型的目的在于提供航天气凝胶制取装置，以解决气凝胶没有便捷制取设备的问题。包括自上而下依次设置的上底板、升降板、转板和底板，上底板的上方安装有针筒装置，针筒装置的一端连接有透明管，上底板的内部设置有向下延伸的固定杆，上底板的圆周中心处设置有向下延伸并依次穿过升降板和转板至底板的钢丝杆，固定杆连接上底板和底板，升降板上端的钢丝杆圆周外部套接有升降电机，升降板上端外壁上设置有电磁阀，透明管的最下端与电磁阀固定连接，升降板的上端外壁上设置反应釜，升降板通过限位块和固定杆固定连接，转板的上端外壁上设置有加热装置和磁场搅拌仪，步进电机、升降电机、磁场搅拌仪和马达均通过外部电源电性连接。

技术领域

本实用新型属于气凝胶相关技术领域，具体涉及航天气凝胶制取装置。

背景技术

气凝胶，又称为干凝胶，当凝胶脱去大部分溶剂，使凝胶中液体含量比固体含量少得多，或凝胶的空间网状结构中充满的介质是气体，外表呈固体状，这即为干凝胶，也称为气凝胶。如明胶、阿拉伯胶、硅胶、毛发、指甲等，气凝胶也具凝胶的性质，具有膨胀作用、触变作用、离浆作用。

通常气凝胶的制备包括溶胶-凝胶化过程、凝胶干燥两道工序，在地面重力条件下，由于沉降作用常导致溶胶-凝胶化过程中制品的均匀性较差，且干燥过程中因自身重力存在易引起坍塌而导致结构缺陷。因此太空环境下的航天气凝胶制取对于气凝胶的性能改善具有重要作用。现有的航天气凝胶制取装置技术存在以下问题：现有的航天气凝胶制取装置通常仅具备溶胶-凝胶化过程的能力，不具备干燥能力，需要将产品返回地面再进行干燥；另外，太空环境下重力对流作用大大减弱，扩散是质量输运的主要形式，使得溶胶化过程缓慢且溶液易于不均匀，这需要一定的搅拌作用，而现有的航天气凝胶制取装置无法实现在轨搅拌。可见，为了更好地发展和制取高质量的航天气凝胶制品，有必要研制功能齐全、便捷的可用于微重力环境下工作的气凝胶制取装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供航天气凝胶制取装置，以解决上述背景技术中提出的气凝胶没有便捷制取设备的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种航天气凝胶制取装置，包括自上而下依次设置的上底板、升降板、转板和底板，所述上底板的上方安装有针筒装置，所述针筒装置的一端连接有透明管，所述上底板的内部设置有向下延伸的固定杆，所述上底板的圆周中心处设置有向下延伸并依次穿过升降板和转板至底板的钢丝杆，所述固定杆连接上底板和底板，所述升降板上端的钢丝杆圆周外部套接有升降电机，所述升降板上端外壁上设置有电磁阀，所述透明管的最下端与电磁阀固定连接，所述升降板的上端外壁上设置反应釜，所述升降板通过限位块和固定杆固定连接，所述转板的上端外壁上设置有加热装置和磁场搅拌仪，所述转板的下方的钢丝杆圆周外壁上套接有齿轮，所述底板上端外壁设置有马达，所述马达和齿轮连接，所述步进电机、升降电机、磁场搅拌仪和马达均通过外部电源电性连接。

与现有技术相比，本实用新型装置提供的航天气凝胶制取装置，具有溶胶-凝胶化、加热干燥两道工序的一体化功能，可实现在轨有效溶液搅拌的能力，还具备以下有益效果：本实用新型使得气凝胶的制取变得更加方便，整个制取流程都只需要这一个设备，不需要其他的操作，也不需要其他的仪器，更加方便了气凝胶的制取，而且整个操作流程都是全自动，不需要人力进行相关操作，节省了人力，使得气凝胶的制备更加便捷。本实用新型装置由最顶层一套针筒装置通过步进电机注出液体（事先灌入一定比例的待反应溶液和催化剂溶剂），液体通过电磁阀再进入反应釜后，这时第二层升降电机下降，电磁阀防止进入的液体回流，随即第三层通过电机旋转，准确的落在磁场搅拌仪的上方，通过磁场搅拌仪的运作均匀搅拌20分钟，然后停止搅拌，静态60分钟后，反应釜里的液体形成凝胶，再通过第二层的电机上升，降落，以及第三层电机旋转，落在加温装置中进行加温形成气凝胶，这样使得气凝胶的制取变得更加方便，整个制取流程都只需要这一个设备，不需要其他的操作，也不需要其他的仪器，更加方便了气凝胶的制取，而且整个操作流程都是全自动，不需要人力进行相关操作，节省了人力，使得气凝胶的制备更加便捷。