一種凝膠注模差壓成型實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種凝膠注模差壓成型實驗裝置，包括真空腔、設置于真空腔頂端的成型模具、閥門及氣體控制裝置以及真空泵，其中，所述真空腔、閥門及氣體控制裝置和真空泵順序連通；所述成型模具的上端開口，底部設置有濾網，所述濾網上設置有濾紙。使用時，將凝膠注入成型模具中，打開真空泵使真空腔內外形成壓力差，這樣凝膠中的氣體和水分子就會通過濾紙和濾網排出凝膠。本實用新型具有成本低廉、操作簡單、便于移動、適用性強、所制備的坯體均勻性好等特點，特別適用于實驗室凝膠注模差壓成型的研究。
【專利說明】一種凝膠注模差壓成型實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種凝膠注模差壓成型實驗裝置，屬于試驗研究設備【技術領域】?！颈尘凹夹g】
[0002]凝膠注模成型技術是20世紀90年代由美國橡樹嶺國家實驗室首次提出的一種新型陶瓷成型方法，與傳統(tǒng)的陶瓷成型方法不同，該方法將高分子化學與傳統(tǒng)陶瓷成型工藝融合為一體，利用漿料內部的有機單體和交聯(lián)劑在引發(fā)劑的作用下發(fā)生聚合反應，從而將粉料固定，形成多孔陶瓷。
[0003]利用凝膠注模技術制備多孔陶瓷，凝膠制備好之后需要先真空除氣，再加入引發(fā)齊U，然后再次真空除氣，接下來注模成型。在這個過程中，如果引發(fā)劑加入量過少，漿料難以固化成型或固化時間延長，不但降低效率，而且影響生坯顯微結構的均勻性；而引發(fā)劑的加入量越大，漿料開始固化的時間越短，聚合反應過快，可能會導致漿料還未來得及注模成型就已經固化，另外也會影響到生坯的均勻性，從而顯著降低燒成體的強度，影響材料的性倉泛。
實用新型內容
[0004]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本實用新型提供一種凝膠注模差壓成型實驗裝置，有效改善了漿料由于引發(fā)劑加入量過多而引起的固化時間太短來不及注模成型問題。
[0005]技術方案:為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的凝膠注模差壓成型實驗裝置，包括真空腔、設置于真空腔頂端的成型模具、閥門及氣體控制裝置以及真空泵，其中，所述真空腔、閥門及氣體控制裝置和真空泵順序連通；優(yōu)選地，所述閥門及氣體控制裝置位于真空腔的下側；所述成型模具的上端開口，底部設置有濾網，所述濾網上設置有濾紙，因為采用凝膠注模技術所使用的粉末多為納米粉，不使用濾紙的話粉末很容易從濾網上透過去。
[0006]其中，所述真空腔與閥門及氣體控制裝置通過真空腔導氣管相連通。
[0007]所述閥門及氣體控制裝置和真空泵通過通氣管相連通。
[0008]優(yōu)選地，所述濾網的孔徑小于325目。
[0009]所述的凝膠注模差壓成型實驗裝置還包括一個用于承載真空腔的實驗平臺，所述真空腔置于實驗平臺上，方便操作。
[0010]工作原理:采用上述裝置對加入催化劑和引發(fā)劑后的漿料進行處理，可以采用如下方式進行:
[0011]把加入催化劑和引發(fā)劑并攪拌均勻后的氮化硅或氧化鋁漿料注入成型模具中，打開真空泵開關，使真空腔內部的空氣通過閥門及氣體控制裝置和真空腔導氣管排出，真空腔內外快速形成足夠大的壓力差，這樣漿料中的氣泡就會通過成型模具底部的濾紙和濾網排出，保持真空泵持續(xù)工作直至漿料固化成型，最終脫模后形成結構均勻的陶瓷坯體。
[0012]有益效果:與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的凝膠注模差壓成型試驗裝置具有如下優(yōu)點:
[0013](I)可以通過真空腔內外形成的壓力差充分排出漿料中的氣泡，形成微觀組織結構均勻的陶瓷坯體。
[0014](2)本實用新型將真空除氣與注模成型兩個步驟合二為一，進一步簡化了操作，同時有效改善了漿料由于引發(fā)劑加入量過多而引起的固化時間太短來不及注模成型問題。
[0015](3)本新型實用裝置結構簡單，成本低廉，使用方便，且便于移動。
[0016](4)本實用新型新型實用操作靈活，成型模具可根據(jù)需要加工多個交替使用，可實行接近凈尺寸成型和復雜零部件成型。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1本實用新型凝膠注模差壓成型實驗裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0019]一種凝膠注模差壓成型實驗裝置，如圖1所示，包括真空腔1、成型模具2、閥門及氣體控制裝置3、真空泵4、濾網5、濾紙6、真空腔導氣管7通氣管8以及試驗平臺9。真空腔I置于試驗平臺9上，成型模具2置于真空腔I上面配合使用，且具有良好的密封性。成型模具上部開口，底部為孔徑小于325目的濾網5，濾網5上設置有濾紙6，因為采用凝膠注模技術所使用的粉末多為納米粉，不使用濾紙的話就很容易從濾網上透過去。閥門及氣體控制裝置3通過真空腔導氣管7固定于真空腔I的下部。真空泵4通過導氣管8與閥門及氣體控制裝置3相連通。
[0020]采用上述裝置對加入催化劑和引發(fā)劑后的漿料進行處理，使用方法如下:
[0021]把加入催化劑和引發(fā)劑并攪拌均勻后的氮化硅或氧化鋁漿料注入成型模具2中，打開真空泵4開關，使真空腔I內部的空氣通過閥門及氣體控制裝置3和真空腔導氣管7排出，真空腔內外快速形成足夠大的壓力差，這樣漿料中的氣泡就會通過成型模具2底部的濾紙6和濾網5排出，保持真空泵持續(xù)工作直至漿料固化成型，最終脫模后形成結構均勻的陶瓷坯體。
[0022]使用本發(fā)明的裝置，漿料在加入引發(fā)劑后無需經過真空除氣，直接澆注在成型模具內，真空除氣和注模成型同時進行，由于真空泵的工作而導致真空腔內外形成壓力差，同時漿料內部的氣泡也會由于氣壓的作用通過濾紙和濾網排出漿料，既保證了漿料固化后坯體的均勻性，同時不用擔心引發(fā)劑加入過多時來不及注模成型的問題。
【權利要求】
1.一種凝膠注模差壓成型實驗裝置，其特征在于，包括真空腔(I)、設置于真空腔(I)頂端的成型模具(2)、閥門及氣體控制裝置(3)以及真空泵(4)，其中，所述真空腔(I)、閥門及氣體控制裝置(3)和真空泵(4)順序連通；所述成型模具(2)的上端開口，底部設置有濾網(5)，所述濾網(5)上設置有濾紙(6)。
2.根據(jù)權利要求1所述的凝膠注模差壓成型實驗裝置，其特征在于，所述真空腔(I)與閥門及氣體控制裝置(3)通過真空腔導氣管(7)相連通。
3.根據(jù)權利要求1所述的凝膠注模差壓成型實驗裝置，其特征在于，所述閥門及氣體控制裝置(3 )和真空泵(4 )通過通氣管(8 )相連通。
4.根據(jù)權利要求1所述的凝膠注模差壓成型實驗裝置，其特征在于，所述濾網(5)的孔徑小于325目。
5.根據(jù)權利要求1至4任一項所述的凝膠注模差壓成型實驗裝置，其特征在于，所述的凝膠注模差壓成型實驗裝置還包括一個用于承載真空腔(I)的試驗平臺(9 )。
【文檔編號】G01N33/38GK203643449SQ201320838439
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年12月18日 優(yōu)先權日:2013年12月18日
【發(fā)明者】應國兵, 王鵬舉, 吳玉萍, 王乘, 郭文敏, 田寶娜 申請人:河海大學