[發(fā)明專利]輕質(zhì)空心氣凝膠球成型方法及其使用的模具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710507900.9
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107128934B
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃健;房猛;張守迪;朱楊;陳跳;黃昊
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: C01B33/158
• 分類號: C01B33/158;B01J13/00
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 崔友明

1.一種輕質(zhì)空心氣凝膠球成型模具，其特征在于：包括上蓋板和下托板，所述上蓋板上設(shè)有若干上半球模，所述下托板上設(shè)有若干下半球模，上半球模和下半球模一一對應(yīng)設(shè)置；

所述上半球模的底端設(shè)有凹槽，所述下半球模的頂端設(shè)有凸起，通過凹槽與凸起將上半球模與下半球模連接為一體；當(dāng)上半球模與下半球模連接為一體時，形成球形空腔；所述球形空腔內(nèi)設(shè)有冰球；

所述下托板的底部設(shè)有下固定柱，下固定柱的底部與下托板密閉連接，下固定柱的上端穿過下半球模后插入冰球的底部，將冰球固定在球形空腔中；所述上蓋板的頂部設(shè)有空心的上固定柱，上固定柱的下端穿過上半球模后插入冰球的頂部；通過下固定柱和上固定柱，使冰球固定在球形空腔中，并使冰球與球形空腔的腔壁形成凝膠形成區(qū)；

上固定柱的上端設(shè)有溶膠注入口，上固定柱的中上部設(shè)有溶膠出口，該溶膠出口與凝膠形成區(qū)相通。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)空心氣凝膠球成型模具，其特征在于：下固定柱和上固定柱均為錐形柱，其錐頂均插入冰球中。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輕質(zhì)空心氣凝膠球成型模具，其特征在于：所述下固定柱為空心錐形柱或?qū)嵭腻F形柱。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)空心氣凝膠球成型模具，其特征在于：冰球的體積與球形空腔的體積之比為1/2至3/5。

5.一種輕質(zhì)空心氣凝膠球成型方法，其特征在于：所述成型方法采用權(quán)利要求1-4中任一所述的輕質(zhì)空心氣凝膠球成型模具，其步驟如下：

步驟1、通過下固定柱將冰球固定在下托板的下半球模內(nèi)，通過凹槽與凸起將上蓋板與下托板連接為一體，此時上固定柱的下端插入冰球中，冰球與球形空腔的腔壁形成凝膠形成區(qū)，上固定柱的溶膠出口與凝膠形成區(qū)相通；

步驟2、配制制備氣凝膠所需的溶膠溶液，并將溶膠溶液置于低溫環(huán)境中冷卻；

步驟3、將冷卻的溶膠溶液通過溶膠注入口、溶膠出口注入凝膠形成區(qū)；

步驟4、將注入了溶膠溶液的輕質(zhì)空心氣凝膠球成型模具置于低溫環(huán)境中靜置，直至凝膠形成區(qū)中的溶膠凝膠化完成；

步驟5、打開上蓋板，將含冰球的凝膠球取出，并置于溫水中，直至得到空心凝膠球；

步驟6、將空心凝膠球進行溶劑置換、改性及干燥處理得到空心氣凝膠球。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于：步驟2和步驟4中的低溫環(huán)境的溫度為-10-0℃，用于維持冰球的形狀不變。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于：步驟5中溫水的溫度為20-50℃。