[發明專利]一種具有柱狀紋理特征的非凍結模型冰制備方法

有效

• 申請號: 201910957219.3
• 申請日: 2019-10-10
• 公開（公告）號: CN110779250B
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 田育豐;黃焱
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: F25C1/04
• 分類號: F25C1/04
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 程毓英

1.一種具有柱狀紋理特征的非凍結模型冰制備方法，所采用的設備包括非凍結模型冰制備模具和注氣裝置，所述模具包括模具外板和制模室，制模室由模具外板即模具上蓋板、模具側板和模具底板圍成，在模具底板上開設有注氣孔陣列，模具底板處設置有用于加熱底板的裝置；所述注氣裝置包括注氣管陣列、分管器、進氣管和氣泵，注氣管陣列布置在模具底板下方與各個注氣孔對應布置，注氣孔的孔徑和間距根據擬制備模型冰的力學參數進行調整，各個注氣管通過分管器與進氣管一端相連，進氣管另一端連接氣泵；

制備方法包括下面的步驟：

(1)以石蠟為基材，加熱形成液態石蠟，向液態石蠟中加入石膏粉、石英粉和硅粉，得到石蠟混合溶液；

(2)將氣泵連接進氣管，開啟氣泵通過進氣管向分管器中注氣，進而向陣列中的各注氣管供氣，待各注氣管的進口氣壓達到設計值時保持供氣壓力；

(3)將石蠟混合溶液緩慢倒入模具制模室，為模具底板加熱，同時保持氣泵供氣壓力，使得石蠟混合溶液表面持續有氣泡溢出破裂；

(4)在底板加熱作用下，石蠟混合溶液底部凝固速度較慢，表面與空氣接觸部分率先結晶凝固；待溶液表面凝固，不再有氣泡溢出破裂時，蓋上模具蓋板，靜置待石蠟混合溶液逐漸凝固；隨石蠟混合溶液由上至下緩慢凝固，最終會凝固封閉底板注氣管氣孔，此時停止加熱和供氣，再靜置一段時間待溶液完全凝固；

(5)拆除模具外板，取出非凍結模型冰樣。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的用于加熱底板的裝置為預埋的電阻絲。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，在液態石蠟中加入0.5-2％石膏粉、2-4％石英粉和1-35％硅粉，攪拌均勻，得到石蠟混合溶液。