本發明涉及氣凝膠復合材料,具體涉及一種氣凝膠復合材料真空浸漬裝置及方法。

背景技術：

1、氣凝膠復合材料具有凝膠材料隔熱性能高的同時提高其了強度，廣泛應用于國防軍工、安保反恐等軍事領域以及綠色建筑、熱量傳輸、公共交通、金融設備防護等民用領域。

2、現傳統的氣凝膠復合材料工業化生產方法為，通過在大型不銹鋼罐中加入基體材料與溶膠溶液進行浸漬，然后將浸漬后的基體材料轉移到儲存有老化溶液的大型不銹鋼罐中進行老化，傳統的工業化浸漬老化方法存在超過40％左右的原料溶液浪費的問題，且存在溶膠溶液對基體材料浸漬的程度低且溶膠凝膠程度不充分的問題；

3、因此如何實現氣凝膠復合材料規模化制備過程中，降低溶膠溶液、老化溶液的浪費量，且基體材料中溶膠溶液浸漬均勻成為本領域亟需解決的難題。

技術實現思路

1、為了解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種氣凝膠復合材料真空浸漬裝置及方法，實現氣凝膠復合材料規模化制備過程中，降低溶膠溶液、老化溶液的浪費量，且基體材料中溶膠溶液浸漬均勻。

2、本發明提供了一種氣凝膠復合材料真空浸漬裝置，包括柔性袋體、負壓裝置、注液裝置、出液裝置；

3、所述柔性袋體外側設有第一通道口、第二通道口；

4、所述柔性袋體包括開口，所述開口設有鎖合機構；

5、所述第一通道口與負壓裝置通過第一管道連接；

6、所述注液裝置、出液裝置均通過第二管道與第二通道口連接。

7、與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：所述柔性袋體外側設有第一通道口、第二通道口，所述第一通道口與負壓裝置通過第一管道連接，實現將柔性袋體內的氣體抽出處于負壓狀態且柔性袋體的外形與基體材料外形相一致，柔性袋體內基體材料處于負壓狀態，從而可以實現溶膠溶液進入柔性材料內部后柔性袋體外形與基體材料外形成比例一致，從而實現基體材料周圍的溶膠溶液量基本一致，避免了大量的溶膠溶液浪費，且同時實現在負壓環境下溶膠溶液均勻進入基體材料內部；

8、通過所述注液裝置、出液裝置均通過第二管道與第二通道口連接，可以實現溶膠溶液、老化溶液按工藝要求的順序進入同一個柔性袋體內部，且不會在柔性袋體內不會出現溶膠溶液與老化溶液混合的問題導致基體材料內部的凝膠老化效果降低的問題。

9、進一步的，所述負壓裝置包括氣體輸送管道、真空泵，所述真空泵通過氣體輸送管道與所述第一通道連接，所述第一通第一通道口與第一通道口連接；所述第一通第一通道口設有第一開關閥。

10、采用上一步的有益效果在于，實現可以對柔性袋體內部抽真空將柔性袋體內部處于負壓狀態。

11、進一步的，所述注液裝置包括第一液進液輸送管道、第二進液輸送管道、第一儲液裝置、第二儲液裝置；

12、所述第一儲液裝置直接或通過第一進液泵與第一進液輸送管道連接；

13、所述第二儲液裝置直接通過第二進液泵與第二進液輸送管道連接；

14、所述第一進液輸送管道、第二進液輸送管道均與第二通道連接。

15、和/或

16、所述出液裝置包括出液輸送管道、出液泵；

17、所述出液泵通過出液輸送管道與第二通道連接。

18、采用上一步的有益效果在于，實現溶膠溶液、老化溶液按工藝要求的順序進入同一個柔性袋體內部。

19、進一步的，所述第一進液輸送管道、第二進液輸送管道通過第一三通閥與第二通道連接；

20、所述第二通道口與第一三通閥之間的第二通道上設有第二三通閥；

21、所述第二三通閥遠離第二通道的通口與出液管道連接；

22、和/或

23、所述第二通道設有流量計，或者，所述第一進液泵、第二進液泵為計量泵。

24、采用上一步的有益效果在于，通過所述第一進液輸送管道、第二進液輸送管道通過第一三通閥與第二通道連接，實現根據預設工藝流程向柔性袋體加入溶膠溶液或者老化溶液或停止向柔性袋體中加入溶液；

25、通過所述第二通道口與第一三通閥之間的第二通道上設有第二三通閥，所述第二三通閥遠離第二通道的通口與出液管道連接，實現將柔性袋體中多余的液體排出或者關閉第二通道與出液管道的通道且同時實現第二通道可以與第一三通閥連通。

26、進一步的，所述柔性袋體內壁設有凹型或凸起圖案，所述圖案為圓形或多邊形，凹型圖案深度或凸起圖案厚度為0.1mm-0.5mm。

27、采用上一步的有益效果在于，有利于實現溶膠溶液或老化溶液通過柔性袋體內部的凹型或凸起圖案沿著袋壁流動，溶膠溶液或老化溶液從各個方向進入異形復合材料，從而有利于實現在負壓狀態下對基體材料充分的浸漬，且基體材料內部浸漬均勻。

28、進一步的，所述柔性袋體的頂部開設有若干懸掛孔。

29、采用上一步的有益效果在于，通過懸掛孔可以實現柔性袋體使用過程中進行固定。

30、進一步的，所述的氣凝膠復合材料真空浸漬裝置，其特征在于，還包括可調整模殼；

31、所述可調整模殼包括第一模殼、第二模殼，所述一模殼與第二模殼相對設置并連接，在第一模殼與第二模殼之間形成容置空間；

32、所述第一模殼包括第一支架、與第一支架連接若干第一套管；

33、每個所述第一套管內套設有第一滑桿，所述第一滑桿長度大于第一套管長度；

34、所述第二模殼包括第二支架、與第二支架連接若干第二套管；

35、每個所述第二套管內套設有第二滑桿，所述第二滑桿長度大于第二套管長度；

36、所述第一支架兩端與第二支架兩端通過第一連接件、第二連接件可拆卸連接；

37、所述第一連接件和第二連接件分別設有第一通孔、第二通孔。

38、采用上一步的有益效果在于，通過所述第一模殼與第二模殼相對設置并連接，在第一模殼與第二模殼之間形成容置空間，實現柔性袋體設置于容置空間內；

39、通過每個所述第一套管內套設有第一滑桿，所述第一滑桿長度大于第一套管長度；每個所述第二套管內套設有第二滑桿，所述第二滑桿長度大于第二套管長度，可以實現通過柔性袋體與第一模殼與第二模殼進行擠壓時，第一滑桿沿第一套管滑動、第二滑桿沿第二套管滑動，從而實現第一模殼與第二模殼之間的容置空間與基體材料外形基本一致；

40、通過所述第一連接件和第二連接件分別設有第一通孔、第二通孔，實現第一通道穿過第一通孔然后分別與第一通道口、氣體輸送管道連接，第二通道穿過第二通孔然后分別與第二通道口、第二三通閥門連接。

41、進一步的，所述第一連接件包括第一滑片以及設有第一滑槽的第一支撐件，所述第一滑片與第一滑槽滑動連接；

42、所述第一滑槽底部設有第一滑孔，所述第一滑片設有第二滑孔，通過第一螺桿穿過第一滑孔、第二滑孔與第一螺母連接實現第一滑片、第一滑槽可拆卸連接；

43、所述第一滑槽表面設有標尺；

44、和/或

45、所述第二連接件包括第二滑片以及設有第二滑槽的第二支撐件，所述第二滑片與第二滑槽滑動連接；

46、所述第二滑槽底部設有第三滑孔，所述第二滑片設有第四滑孔，通過第二螺桿穿過第三滑孔、第四滑孔與第二螺母連接實現第二滑片、第二滑槽可拆卸連接；

47、所述第二滑槽表面設有標尺。

48、采用上一步的有益效果在于，通過所述第一連接件包括第一滑片以及設有第一滑槽的第一支撐件，所述第一滑片與第一滑槽滑動連接，所述第一滑槽表面設有標尺；實現第一模殼、第二模殼之間的容置空間大小可以按要求設置，且保持容置空間的形狀與基體材料的外部形狀成比例相一致；

49、從而能夠將柔性袋體抽真空的柔性袋體至于與基體材料外形成比例相一致的容置空間內，進而有利于向柔性袋體加入溶膠溶液時，柔性袋體外形尺寸與基體材料外形成比例一致，進一步有利于避免溶膠溶液以及老化溶液浪費。

50、本發明的另一個方面提供了一種氣凝膠復合材料真空浸漬方法，通過所述的氣凝膠復合材料真空浸漬裝置對基體材料進行浸漬、老化；

51、具體包括以下步驟：

52、將柔性袋體外側的第一通道口與第一管道連接，第二通道口與第二通連接；

53、打開柔性袋體的開口，將待浸漬基體材料放入柔性袋體的開口鎖合；

54、將第一三通閥與第二通道孔連接的通口關閉，將第二三通閥與出液管道連接的通口關閉；

55、打開第一開關閥、打開真空泵，通過第一通道、第一通道口對柔性袋體內抽真空，將柔性袋體與待浸漬基體材料表面與柔性袋體內表面接觸或者柔性袋體內壓力達到預設負壓值后關閉第一開關閥、真空泵；

56、將第二三通閥與出液管道連接的通口關閉，將第一三通閥與第二通道、第一進液輸送管連接的通口開啟、第一三通閥與第二進液輸送管道連接的通口關閉；

57、第一儲液裝置內儲存有溶膠溶液，通過第一進液泵和/或柔性袋體內部的負壓將所述第一儲液裝置的溶膠溶液定量打入柔性袋體內部；將第一三通閥與第二通道連接的通口關閉；

58、柔性袋體內部的溶膠溶液浸漬到基體材料內部、并在基體材料內部凝膠后；將第二三通閥與第一三通閥連接的通口關閉，第二三通閥與出液管道連接的通口開啟，通過出液泵將柔性袋體內多余的溶膠溶液抽出，然后第二三通閥與出液管道連接的通口關閉；

59、打開第一開關閥、打開真空泵，通過第一通道、第一通道口對柔性袋體內抽真空，將柔性袋體與待浸漬基體材料表面與柔性袋體內表面接觸或者柔性袋體內負壓達到預設負壓值后關閉第一開關閥、真空泵；

60、將第一三通閥與第一進液輸送管道連接的通口關閉；將第一三通閥與第二進液輸送管道、第二通道連接的通口開啟；

61、第二儲液裝置內儲存有老化溶液，通過第二進液泵和/或柔性袋體內部的負壓將所述第二儲液裝置的老化溶液定量打入柔性袋體內部；將第一三通閥與第二通道連接的通口關閉；通過對老化溶液對浸漬后的基體材料進行老化，老化結束后，將第二三通閥與第一三通閥連接的通口關閉，第二三通閥與出液管道連接的通口開啟，通過出液泵將柔性袋體內多余的老化溶液抽出，然后第二三通閥與出液管道連接的通口關閉，實現氣凝膠復合材料的基體材料浸漬、溶膠、老化。

62、與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：實現通過第一通道口第一管道將柔性袋體內的氣體抽出處于負壓狀態且柔性袋體的外形與基體材料外形相一致，柔性袋體內基體材料處于負壓狀態，從而可以實現溶膠溶液進入柔性材料內部后柔性袋體外形與基體材料外形成比例一致，從而實現基體材料周圍的溶膠溶液量基本一致，避免了大量的溶膠溶液浪費，且同時實現在負壓環境下溶膠溶液均勻進入基體材料內部；

63、通過第一三通閥門與第二通道、第一進液輸送管道連接通口開啟實現將溶膠溶液加入柔性袋體內部對處于負壓狀態的基體材料進行浸漬；

64、通過第二三通閥門出液管道通口開啟，第二三通閥門與第一三通閥門連接的通口關閉，實現將柔性袋體中多余的液體抽出；

65、從而實現通過一個柔性袋體內部按工藝要求的順序加入溶膠溶液、老化溶液，且在加入老化溶液前將柔性袋體內多余的溶液排出；

66、實現柔性袋體經過抽負壓后，通過負壓吸入的溶膠溶液均勻進入基體材料內分布均勻，且避免了大量多余的溶膠溶液進入柔性袋體，明顯降低了規模化生產成本。

67、進一步的，打開第一開關閥、打開真空泵，通過第一通道、第一通道口對柔性袋體內抽真空，將柔性袋體與待浸漬基體材料表面與柔性袋體內表面接觸或者柔性袋體內達到預設負壓值后關閉第一開關閥、真空泵；

68、然后將柔性袋體置于第一模殼與第二模殼之間，將第一管道、第二管道分別穿過第一通孔、第二通孔；

69、通過第一連接件、第二連接件將第一模殼與第二模殼連接；

70、第一模殼的套設在若干第一套管內的第一滑桿沿第一套管向遠離柔性袋體方向移動；第二模殼的套設在若干第二套管內的第二滑桿沿第二套管向遠離柔性袋體方向移動；從而在第一模殼與第二模殼之間形成與待浸漬基體材料外形相一致的容置空間；

71、通過第一滑槽或第二滑槽表面設有的標尺，將柔性袋體沿水平方向左或前移動預設一定距離，然后沿水平方向右或后移動預設一定距離，從而在第一模殼與第二模殼之間形成與待浸漬基體材料外形尺寸成一定比例的容置空間；

72、然后向柔性袋體中依次通入溶膠溶液、浸漬、去除多余溶膠溶劑、通入老化溶液、老化、去除多余老化溶液。

73、采用上一步的有益效果在于，實現柔性袋體抽真空的柔性袋體至于與基體材料外形成比例相一致的容置空間內，進而進一步有利于向柔性袋體加入溶膠溶液時柔性袋體外形尺寸與基體材料外形成比例一致，進一步有利于避免溶膠溶液以及老化溶液浪費。