制備多孔薄膜材料的燒結(jié)工裝的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種制備多孔薄膜材料的燒結(jié)工裝。制備多孔薄膜材料的燒結(jié)工裝包括封底和與封底連接的支撐桿，所述薄膜前驅(qū)體卷繞后放置于封底上；所述支撐桿分布于卷繞后的各層薄膜前驅(qū)體的至少一側(cè)。支撐桿一方面可以防止相鄰兩層薄膜前驅(qū)體粘連，另一方面可以通過調(diào)節(jié)支撐桿的位置，使任意相鄰兩層薄膜前驅(qū)體之間的距離相同，使各層薄膜前驅(qū)體受熱均勻，有效地控制最終多孔薄膜材料的尺寸，防止變形。所述燒結(jié)工裝還包括管狀外殼，外殼一端與封底連接，卷繞后的薄膜前驅(qū)體位于外殼內(nèi)部。通過增加外殼可以使燒結(jié)工裝的在燒結(jié)爐中的放置方式更靈活，并且可以防止相鄰燒結(jié)工裝上的薄膜前驅(qū)體之間發(fā)生粘連。
【專利說明】
制備多孔薄膜材料的燒結(jié)工裝
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種制備多孔薄膜材料的燒結(jié)工裝。
【背景技術(shù)】
[0002]多孔薄膜材料的制備主要包括混合物料制備、制膜(制備薄膜前驅(qū)體)以及燒結(jié)過程。如果將薄膜前驅(qū)體直接放入或折疊后放入燒結(jié)舟中，然后在燒結(jié)爐中燒結(jié)，由于燒結(jié)過程中，燒結(jié)溫度較高并且伴有化學(xué)反應(yīng)，因此燒結(jié)得到的多孔薄膜材料與其薄膜前驅(qū)體相比，通常會(huì)產(chǎn)生一定的形變，而且相互接觸的薄膜前驅(qū)體在燒結(jié)過程中易粘連在一起，難以分離，使得多孔薄膜材料的尺寸和性能難以控制。為了控制多孔薄膜材料的尺寸且防止粘連，必須對(duì)燒結(jié)過程作進(jìn)一步改進(jìn)。目前，主要采用惰性氧化物隔層將相鄰的薄膜前驅(qū)體隔開，這種方法雖然解決了粘連問題，但是惰性氧化物隔層不能起到支撐固定作用，所以仍不能控制多孔薄膜材料的尺寸;此外，在燒結(jié)過程中特別是真空燒結(jié)過程中，惰性氧化物隔層的導(dǎo)熱率低、脂難于脫盡，未脫除的脂在高溫時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)化為殘?zhí)?，殘?zhí)繉?duì)多孔薄膜材料性能的影響很大;為了將脂脫除干凈，需要延長(zhǎng)燒結(jié)時(shí)間，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品成本大幅度上升，從而限制其應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種制備多孔薄膜材料的燒結(jié)工裝，在有效控制多孔薄膜材料的尺寸的同時(shí)，提升生產(chǎn)效率。此外，還要提供應(yīng)用該燒結(jié)工裝來制備多孔薄膜材料的燒結(jié)方法。
[0004]制備多孔薄膜材料的燒結(jié)工裝包括封底和與封底連接的支撐桿，所述薄膜前驅(qū)體卷繞后放置于封底上;所述支撐桿分布于卷繞后的各層薄膜前驅(qū)體的至少一側(cè)。采用卷繞的方式來燒結(jié)薄膜前驅(qū)體，能夠在很大程度上提升生產(chǎn)效率。支撐桿一方面可以防止相鄰兩層薄膜前驅(qū)體粘連，另一方面可以通過調(diào)節(jié)支撐桿的位置，使任意相鄰兩層薄膜前驅(qū)體之間的距離相同，使各層薄膜前驅(qū)體受熱均勻，有效地控制最終多孔薄膜材料的尺寸，防止變形。
[0005]進(jìn)一步，所述封底上分布有與支撐桿端部形狀匹配的凹槽，支撐桿與封底插嵌連接?；蛩龇獾诪椴讳P鋼網(wǎng)，支撐桿插入不銹鋼網(wǎng)的網(wǎng)孔中。針對(duì)不同尺寸的薄膜前驅(qū)體，可以通過調(diào)節(jié)相鄰兩層薄膜前驅(qū)體之間的距離以避免更換封底，此時(shí)，采用上述兩種方式固定支撐桿，便于拆卸支撐桿和調(diào)節(jié)支撐桿的位置，確保其支撐和固定作用。
[0006]進(jìn)一步，所述燒結(jié)工裝還包括管狀外殼，外殼一端與封底連接，卷繞后的薄膜前驅(qū)體位于外殼內(nèi)部。通過增加外殼可以使燒結(jié)工裝的在燒結(jié)爐中的放置方式更靈活，并且可以防止相鄰燒結(jié)工裝上的薄膜前驅(qū)體之間發(fā)生粘連。
[0007]進(jìn)一步，封底上分布有與外殼端部形狀匹配的凹槽，外殼與封底插嵌連接。為了更方便地放置薄膜前驅(qū)體和支撐桿，最好是在放置好薄膜前驅(qū)體和支撐桿之后再放置外殼，因此為了便于安裝和拆卸外殼，使外殼與封底插嵌連接。
[0008]進(jìn)一步，所述外殼上分布有通氣孔，其作用在于促進(jìn)傳熱。
[0009]進(jìn)一步，所述支撐桿為圓柱形；圓柱形的支撐桿沒有銳利的棱角，不會(huì)對(duì)薄膜前驅(qū)體以及多孔薄膜材料的表面產(chǎn)生破壞。
[0010]進(jìn)一步，所述圓柱形支撐桿的直徑等于相鄰兩層薄膜前驅(qū)體之間的距離。這樣相當(dāng)于薄膜前驅(qū)體的兩側(cè)都含有支撐桿，不僅可以更好地固定和支撐薄膜前驅(qū)體，防止其在燒結(jié)過程中變形，而且可以在保證相同的支撐效果的同時(shí)減少支撐桿的用量。
[0011]進(jìn)一步，薄膜前驅(qū)體卷繞形成的間隙中以及薄膜前驅(qū)體與外殼之間填充有隔離球。這樣可以保證各個(gè)部位的薄膜前驅(qū)體都被支撐和固定。
[0012]進(jìn)一步，所述隔離球?yàn)榭招那?，空心的隔離球具有更好的導(dǎo)熱性。
[0013]本實(shí)用新型提供的第一種采用上述燒結(jié)工裝來制備多孔薄膜材料的燒結(jié)方法，包括以下步驟:1)將多孔薄膜材料的薄膜前驅(qū)體卷繞，然后放置于封底上;2)將支撐桿插入封底，并使支撐桿與各層薄膜前驅(qū)體的至少一側(cè)貼合;3)然后將固定后的薄膜前驅(qū)體隨燒結(jié)工裝放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，使薄膜前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為多孔薄膜材料。
[0014]本實(shí)用新型提供的第二種采用上述燒結(jié)工裝來制備多孔薄膜材料的燒結(jié)方法，包括以下步驟:1)將多孔薄膜材料的薄膜前驅(qū)體卷繞，然后放置于封底上;2)將支撐桿插入封底，并使支撐桿與各層薄膜前驅(qū)體的至少一側(cè)貼合;3)安裝外殼并填充隔離球;5)然后將固定后的薄膜前驅(qū)體隨燒結(jié)工裝放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，使薄膜前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為多孔薄膜材料。
[0015]與第一種燒結(jié)方法相比，第二種燒結(jié)方法的薄膜前驅(qū)體卷繞形成的間隙中以及薄膜前驅(qū)體與外殼之間填充有隔離球，經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)，由第二種燒結(jié)方法燒結(jié)制得的多孔薄膜的變形程度更小。
[0016]本實(shí)用新型提供的第三種采用上述燒結(jié)工裝來制備多孔薄膜材料的燒結(jié)方法，包括以下步驟:I)首先將固定最里層薄膜前驅(qū)體的支撐桿插入封底，然后沿著支撐桿卷繞薄膜前驅(qū)體并使支撐桿與薄膜前驅(qū)體的至少一側(cè)貼合;2)繼續(xù)安裝固定第二層薄膜前驅(qū)體的支撐桿并繼續(xù)卷繞薄膜前驅(qū)體;3)重復(fù)上述過程直至將薄膜前驅(qū)體卷繞完成;4)安裝外殼并填充隔離球;5)然后將固定后的薄膜前驅(qū)體隨燒結(jié)工裝放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，使薄膜前驅(qū)體轉(zhuǎn)化為多孔薄膜材料。
【附圖說明】
[0017]圖1和圖2分別為封底的俯視圖和A-A向剖視圖。
[0018]圖3和圖4分別為封底和支撐桿的連接狀態(tài)的徑向剖視圖和B-B向剖視圖。
[0019]圖5和圖6分別為采用不同直徑的支撐桿的燒結(jié)工裝在使用時(shí)的徑向剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]從圖1和圖2可以看出，封底I上分布有用于安裝支撐桿的圓形凹槽1-1以及安裝外殼的圓環(huán)形凹槽1-2。當(dāng)安裝圓柱形支撐桿2和外殼3之后，燒結(jié)工裝的結(jié)構(gòu)示意圖見圖3和圖4。當(dāng)然，凹槽的大小和位置可以根據(jù)實(shí)際所需的支撐桿來調(diào)整，不局限于附圖所示。
[0021]實(shí)施例1
[0022]本實(shí)施例的燒結(jié)過程如下:首先將多孔薄膜材料的薄膜前驅(qū)體4卷繞，然后放置于封底I上;然后將支撐桿2插入封底I上的圓形凹槽1-1，并使支撐桿2與各層薄膜前驅(qū)體4的一側(cè)貼合;調(diào)節(jié)支撐桿2的位置，使相鄰兩層薄膜前驅(qū)體4之間的距離相同；然后安裝外殼3即形成圖5所示結(jié)構(gòu)，從圖5可以看出，任意兩層薄膜前驅(qū)體4之間的距離相同。然后填充空心隔離球并將固定后的薄膜前驅(qū)體4隨燒結(jié)工裝放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，使薄膜前驅(qū)體4轉(zhuǎn)化為多孔薄膜材料。
[0023]實(shí)施例2
[0024]本實(shí)施例的燒結(jié)過程如下:首先將多孔薄膜材料的薄膜前驅(qū)體4卷繞，然后放置于封底I上;然后將支撐桿2插入封底I上的圓形凹槽1-1，并使支撐桿2與各層薄膜前驅(qū)體4的一側(cè)貼合;調(diào)節(jié)支撐桿2的位置，使相鄰兩層薄膜前驅(qū)體4之間的距離相同；然后安裝外殼3即形成圖6所示結(jié)構(gòu)，從圖6可以看出，任意兩層薄膜前驅(qū)體4之間的距離相同并且等于支撐桿2的直徑。然后填充空心隔離球并將固定后的薄膜前驅(qū)體4隨燒結(jié)工裝放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，使薄膜前驅(qū)體4轉(zhuǎn)化為多孔薄膜材料。
[0025]實(shí)施例3
[0026]本實(shí)施例的燒結(jié)過程如下:首先將固定最里層薄膜前驅(qū)體4的4個(gè)支撐桿2插入封底I上的圓形凹槽1-1，然后沿著上述4個(gè)支撐桿2卷繞薄膜前驅(qū)體4并使支撐桿2與薄膜前驅(qū)體4的內(nèi)側(cè)貼合;繼續(xù)安裝用于固定第二層薄膜前驅(qū)體4的4個(gè)支撐桿2并繼續(xù)卷繞薄膜前驅(qū)體4;重復(fù)上述過程直至將薄膜前驅(qū)體4卷繞完成;最后在最外層的薄膜前驅(qū)體4的外側(cè)安裝一個(gè)支撐桿2;然后安裝外殼3即形成圖6所示結(jié)構(gòu)，從圖6可以看出，任意兩層薄膜前驅(qū)體4之間的距離相同并且等于支撐桿2的直徑。然后填充空心隔離球并將固定后的薄膜前驅(qū)體4隨燒結(jié)工裝放入燒結(jié)爐中燒結(jié)，使薄膜前驅(qū)體4轉(zhuǎn)化為多孔薄膜材料。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.制備多孔薄膜材料的燒結(jié)工裝，所述多孔薄膜材料由其薄膜前驅(qū)體(4)燒結(jié)所得，其特征在于:所述燒結(jié)工裝包括封底(I)和與封底(I)連接的支撐桿(2)，所述薄膜前驅(qū)體(4)卷繞后放置于封底(I)上;所述支撐桿(2)附著于卷繞后的各層薄膜前驅(qū)體(4)的至少一側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:所述封底(I)上分布有與支撐桿(2)端部形狀匹配的凹槽(1-1)，支撐桿(2)與封底(I)插嵌連接。3.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:所述封底(I)為不銹鋼網(wǎng)，支撐桿(2)插入不銹鋼網(wǎng)的網(wǎng)孔中。4.如權(quán)利要求1所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:所述燒結(jié)工裝還包括管狀外殼(3)，外殼(3)—端與封底(I)連接，卷繞后的薄膜前驅(qū)體(4)位于外殼(3)的內(nèi)部。5.如權(quán)利要求4所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:所述封底(I)上分布有與外殼(3)端部形狀匹配的凹槽(1-2)，外殼(3)與封底(I)插嵌連接。6.如權(quán)利要求4所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:所述外殼(3)上分布有通氣孔。7.如權(quán)利要求4-6任一項(xiàng)所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:薄膜前驅(qū)體(4)卷繞形成的間隙中以及薄膜前驅(qū)體(4)與外殼(3)之間填充有隔離球。8.如權(quán)利要求7所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:所述隔離球?yàn)榭招那颉?.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:所述支撐桿(2)為圓柱形。10.如權(quán)利要求9所述的燒結(jié)工裝，其特征在于:所述薄膜前驅(qū)體(4)卷繞為至少兩層，所述支撐桿(2)的直徑等于相鄰兩層薄膜前驅(qū)體(4)之間的距離。
【文檔編號(hào)】B29C67/04GK205498079SQ201620151062
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年2月29日
【發(fā)明人】高麟, 汪濤, 李翔, 陳慧
【申請(qǐng)人】成都易態(tài)科技有限公司