[发明专利]用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜真空镀膜装置及方法

权利要求书

1.一种用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的真空镀膜装置，其特征在于：包括反应罐体、储液罐、升液管、真空抽气管、石英排气管、烘干进气管、加压管和支撑架；其中反应罐体为中空罐体，固定于支撑架上；反应罐体的上腔横截面为正方形，反应罐体的下腔为漏斗形，反应罐体顶部安装有端盖用于密封罐体，反应罐体底部与升液管连接；反应罐体内部安装有衬板，多孔陶瓷块固定于两块衬板之间；所述真空抽气管和石英排气管安装于端盖上部；所述烘干进气管安装于反应罐体下腔侧壁；所述储液罐为圆柱形密闭罐体，安装于反应罐下方，镀液储存于罐内，升液管通过储液罐顶部通孔插入到罐内，储液罐顶部还安装有进液管和加压管，底部安装有排液管。

2.根据权利要求1所述的一种用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的真空镀膜装置，其特征在于：所述反应罐上端开口设有法兰边，端盖通过四个密封螺栓固定于反应罐体的上端，端盖与反应罐体间还设置了硅胶密封圈；反应罐体外侧中部还设有限位筋，反应罐体可竖直放置于支撑架上。

3.根据权利要求1所述的一种用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的真空镀膜装置，其特征在于：所述衬板包括衬框和衬网，衬框为正方形框，衬框外边长与反应罐体的内边长相等；衬网固定于衬框中部，采用5~10目的不锈钢网制成；所述两块衬板通过螺栓固定于反应罐体的上腔中，所述多孔陶瓷块紧密堆放于两块衬板之间。

4.根据权利要求1所述的一种用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的真空镀膜装置，其特征在于：所述储液罐为圆柱形密闭罐体，罐体顶部连接有进液管和加压管，中心还开设有通孔，用于与升液管连接；罐体底部还与排液管连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的真空吸镀装置及方法，其特征在于：所述升液管为一内径3~4cm的不锈钢管，升液管上端通过螺纹与反应罐体底部紧密连接，升液管下端通过储液罐顶部的通孔插入到储液罐内部，升液管底部距离储液罐内腔底面3~5cm；储液罐通孔部位还设置有密封圈，以保证升液管与储液罐连接的气密性。

6.根据权利要求1所述的一种用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的真空镀膜装置及方法，其特征在于：所述加压管固定于储液罐顶部，为三通管，加压管下端插入储液罐内2~3cm，加压管一端设有进气阀门用于连接压缩空气泵，加压管另一端设有排气阀门用于泄除储液罐内的压力。

7.如权利要求1所述的一种用于多孔陶瓷材料表面负载光催化膜的真空镀膜方法，其特征是分为三个阶段：

（1）准备阶段：首先配制好镀液（成分体积比为：钛酸乙酯：乙醇：水：二乙醇胺：乙酸=1:4.5:2:0.6:0.02），关闭排液管阀门，通过进液管将镀液加入到储液罐中，镀液液位高度低于储液罐顶部5~10cm；将待镀膜的多孔陶瓷块紧密堆积在反应罐体的上腔中，并用两块衬板将其压紧固定，用端盖将反应罐体上口密封；

（2）真空渗镀操作：关闭进液管阀门、排液管阀门、加压管的进气阀门和排气阀门、烘干进气管阀门和石英排气管阀门，开启真空抽气管阀门，对反应罐体内进行抽真空，当反应罐体内真空度达到0.1~0.2MPa时，关闭真空抽气管阀门，缓慢开启加压管的进气阀门，在储液罐的镀液上方引入压缩空气，镀液在反应罐体内的负压和储液罐内的正压力作用下，由升液管进入反应罐体体内对多孔陶瓷块进行渗镀，通过石英排气管监测反应罐体内的液位高度，当镀液液位超过端盖时，关闭加压管的进气阀门，镀液液位将保持现有高度，静置5~10分钟；开启加压管的排气阀门和排气管阀门，反应罐体内的镀液将通过升液管流回到储液罐中，并静置30分钟以利于镀液在陶瓷基体表面的吸附；

（3）烘干操作：关闭进液管阀门、排液管阀门、加压管的进气阀门和排气阀门以及真空抽气管阀门，开启烘干进气管阀门和石英排气管阀门，将60~80℃的热空气通过烘干进气管吹入反应罐体的下腔中，热空气通过多孔陶瓷块后由石英排气管排出，烘干10~15分钟后关闭烘干进气管阀门和石英排气管阀门，静置冷却30分钟；重复上述真空渗镀操作和烘干操作2~4次，即可完成多孔陶瓷块的镀膜工作，多余的镀液可通过排液管排出；将已镀膜的多孔陶瓷块取出后即可获得结合牢固、覆盖率高的表面负载光催化膜多孔陶瓷催化材料。