[發明專利]一種氣體篩分微球裝置

在審

• 申請號: 201810187698.0
• 申請日: 2018-03-07
• 公開（公告）號: CN108435564A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 蘇琳;初巧妹;劉一楊;尹強;張云望;盧春林;張帥;李潔;李婧;李娃;李波;黃勇
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院激光聚變研究中心
• 主分類號: B07B4/02
• 分類號: B07B4/02
• 代理公司: 中國工程物理研究院專利中心 51210
• 代理人: 翟長明;韓志英

本發明公開了一種氣體篩分微球裝置。所述裝置中的數個微球盛放槽平行設置于固定臺上，所述篩分腔置于固定臺上微球盛放槽外圍，所述篩分腔右側設置有送風口，所述篩分腔左側設置有出風口；所述的篩球組件置于篩分腔頂部右端，固定支架穿過微球篩通過固定螺釘固定在篩分腔上；所述微球篩底部設置有篩網，微球篩側壁上設置有手柄。本發明裝置能夠有效的降低各類干燥空心聚合物微球和玻璃微球的挑選難度，實現了對各類干燥空心聚合物微球和玻璃微球進行初步篩分挑選，提高了各類干燥空心聚合物微球和玻璃微球挑選效率。本發明的裝置操作簡單方便，易于控制。

技術領域

本發明屬于聚合物微球篩分挑選技術領域，具體涉及一種氣體篩分微球裝置，本發明適用于對各類干燥空心聚合物微球和玻璃微球進行初步篩分挑選。

背景技術

作為核能釋放的一種形式，激光慣性約束聚變（ICF）是目前可控熱核聚變領域研究的熱點。其核心思想是利用球形內爆技術對聚變燃料進行增壓，使熱核燃料達到高溫、高密度的等離子體狀態，進而實現聚變點火。基于對稱壓縮、流體界面不穩定性和實驗診斷的考慮，ICF實驗對作為熱核燃料容器的空心微球的品質在球形度、壁厚均勻性、表面粗糙度以及摻雜水平等方面提出了嚴格的要求。目前在ICF實驗中應用的燃料容器主要包括玻璃空心微球和聚合物空心微球。

干凝膠法制備空心玻璃微球的爐內成球過程是在復合高溫干凝膠微球制備爐中進行的。首先，根據目標空心玻璃微球 的直徑和壁厚選擇適當發泡劑含量和粒度范圍的干凝膠粒子。然后，選擇合適的載氣組分、溫度和壓力。干凝膠粒子從進料區進入高溫區后自由下落，依次經過吸熱、封裝、發泡、精煉、冷卻過程，最后沉降在收集區的培養皿之類，得到適于ICF 靶用空心玻璃微球。

干凝膠法制備空心玻璃微球的爐內成球過程是一干凝膠粒子的運動和物理化學性質變化及其與載氣之間的傳熱傳質過程相互影響并耦合在一起的復雜過程，任何參數控制不當均會影響最終ＨＧＭ 的質量，甚至無法形成空心玻璃微球。同時溶液中溶質的質量分數, 發泡劑加入量, 封裝區和烘干區溫度變化, 抽氣速度等因素的嚴重影響玻璃微球的壁厚。因此，在同一批次制得的玻璃微球壁厚分布較大，甚至會出現大量實心玻璃微球，這增加了特定壁厚空心玻璃微球的挑選難度。

目前，在聚合物微球制備工藝中，采用乳液微封裝法制備直徑小于500μm的聚合物微球。然而由于該種方法中人為因素影響較大，制得聚合物微球的幾何參數分布較寬，這無疑增加了聚合物微球挑選工作量。

發明內容

為了解決現有技術中特定壁厚空心玻璃微球的挑選困難和聚合物微球挑選工作量大的問題，本發明提供一種氣體篩分微球裝置，能夠有效的降低各類干燥空心聚合物微球和玻璃微球的挑選難度，實現對各類干燥空心聚合物微球和玻璃微球進行初步篩分挑選，提高各類干燥空心聚合物微球和玻璃微球挑選效率。

本發明的技術方案如下：

本發明的氣體篩分微球裝置，其特點是：所述的裝置包括固定臺、微球盛放槽、篩分腔、送風口、篩球組件和出風口；其中，所述的篩球組件包括固定支架、微球篩和固定螺釘；上述裝置的連接關系是，所述的微球盛放槽平行設置于固定臺上。所述篩分腔置于固定臺上微球盛放槽外圍，在篩分腔右側設置有送風口，在篩分腔左側設置有出風口；所述的篩球組件置于篩分腔頂部右端，篩球組件中的固定支架穿過微球篩通過固定螺釘固定在篩分腔上；所述微球篩底部設置有篩網，微球篩側壁上設置有手柄。

所述篩網網孔直徑為待篩分微球的1.5倍。

所述的數個微球盛放槽的結構相同，且緊密排列，微球盛放槽的數量范圍為4-10。

所述固定支架上設置有四個固定螺紋孔。

所述出風口采用網孔結構。

所述送風口外接風速穩定且可調的送風設備。

所述篩分腔采用PE、PP、PC或玻璃中的一種透明材料制成。