[发明专利]用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的高压振动镀膜装置

摘要

本发明是用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的高压振动镀膜装置及方法，其结构包括反应罐装置、储液罐装置、振动装置、镀液循环装置，其中反应罐装置中的反应罐底部通过螺栓固定于振动装置中的振动台25上，镀液循环装置中的溢流阀5的一端与反应罐9连通，镀液循环装置中的溢流管1的下端与储液罐装置中的储液罐22连通。本发明优点1）提高了镀液在多孔陶瓷块内部的浸润面积和镀膜的覆盖率；2）以提高基体表面负载膜的厚度和附着强度，且具有较高的生产效率；3）镀液一直处于流动状态，有利于提高镀液内成分的均匀性，从而在多孔陶瓷基体表面获得成分均匀的镀层；4）结构简单，操作方便，适宜进行大批量生产。

主权项

利用用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的高压振动镀膜装置进行镀膜的方法，其特征是高压振动镀膜装置的结构包括反应罐装置、储液罐装置、振动装置、镀液循环装置，其中反应罐装置中的反应罐底部通过螺栓固定于振动装置中的振动台上，镀液循环装置中的溢流阀的一端与反应罐连通，镀液循环装置中的溢流管的下端与储液罐装置中的储液罐连通；所述的反应罐装置包括反应罐、反应罐端盖、反应罐密封圈、密封螺栓、衬板、排气管、烘干进气管和多孔陶瓷块，其中反应罐端盖通过四个密封螺栓固定于反应罐的上端，反应罐端盖与反应罐间还设置了反应罐密封圈，两块衬板通过螺栓固定于反应罐的上腔中，多孔陶瓷块紧密堆放于两块衬板之间，排气管固定于反应罐端盖上，排气管一端与反应罐连通，排气管另一端与阀门连接用于控制反应内部气体的排出，烘干进气管固定于反应罐的下腔侧壁上，烘干进气管一端与反应罐连通，烘干进气管另一端设有阀门，用于导入热空气对多孔陶瓷块进行烘干；所述的储液罐装置包括储液罐、储液罐端盖、储液罐密封圈和排液管，其中储液罐端盖通过四个密封螺栓固定于储液罐的上端，储液罐端盖与储液罐间还设置了储液罐密封圈，排液管固定于储液罐底部侧壁上，排液管一端与储液罐连通，排液管另一端设有阀门，排液管管内腔下边缘距离储液罐内腔底面0~0.5cm且不为0，以便于储液罐内的镀液能全部排出；所述储液罐为上端开口的长方体中空罐体，上端开口设有法兰边，罐体厚度为10mm；所述储液罐端盖为正方形不锈钢板，厚度为20mm，边长与储液罐上端的法兰外边长相同；所述的镀液循环装置，其结构包括循环泵、溢流阀、溢流管、输液管、进液管、回流管和出液管，其中溢流阀的一端与反应罐连通，另一端通过阀门与溢流管连接，溢流管下端与储液罐连通，输液管固定于反应罐底部侧壁上，输液管的一端与反应罐的下腔连通，输液管的另一端通过三通阀分别与进液管、回流管连通；进液管下端还与循环泵连接，回流管的下端还与储液罐连通；所述溢流阀为先导式电磁溢流阀，导通压力为4~5MPa，固定于反应罐端盖中部；所述振动装置，其结构包括振动台、支撑弹簧和振动电机，其中振动台下部连接16根支撑弹簧，振动台下部中心还安装有振动电机；所述振动电机采用可调速型偏心转子式交流振动电机，额定功率400W，转速范围为0~3600转/分钟；利用高压振动镀膜装置进行镀膜的方法，具体包括如下步骤：（1）准备阶段：首先配制好镀液，镀液的成分体积比为：钛酸乙酯：乙醇：水：二乙醇胺：乙酸=1:4.5:2:0.6:0.02，关闭排液管和烘干进气管的阀门，开启回流管阀门，将镀液加入到反应罐中，镀液通过回流管流入到储液罐中，镀液液位高度应低于储液罐顶部5~10cm；将待镀膜的多孔陶瓷块紧密堆积在反应罐的上腔中，并用两块衬板将其压紧固定，用反应罐端盖将反应罐上口密封；（2）高压振动渗镀操作：关闭排气管和回流管的阀门，开启进液管和溢流管的阀门，开启振动电机，反应罐将随着振动台一起振动；开启循环泵，储液罐中的镀液通过出液管进入循环泵中，经过循环泵加压后，通过进液管和输液管流入反应罐中对多孔陶瓷块进行渗镀，当反应罐中的镀液压力超过溢流阀的限压值时，溢流阀将自动开启，镀液通过溢流管流回到储液罐中；在镀液压力和振动的共同作用下，镀液能较好的渗透到多孔陶瓷块内部的孔洞中去；保持振动电机和循环泵开启5分钟，关闭循环泵和振动电机，关闭溢流管和进液管的阀门，开启回流管和排气管的阀门，镀液将通过回流管流回到储液罐中，然后静置30分钟以利于镀液在陶瓷基体表面的充分吸附；（3）烘干操作：关闭回流管阀门，开启烘干进气管阀门，将60~80℃的热空气通过烘干进气管吹入反应罐的下腔中，热空气通过多孔陶瓷块后由排气管排出，烘干10~15分钟后关闭烘干进气管阀门和排气管阀门，静置冷却30分钟；重复上述步骤（2）、步骤（3），2~4次，即完成对多孔陶瓷块的镀膜工作，多余的镀液通过排液管排出；将已镀膜的多孔陶瓷块取出后即获得结合牢固、覆盖率较高的表面负载光催化膜多孔陶瓷催化材料。