[实用新型]一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置

说明书

本实用新型公开了一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，它包括用于实现溶液双向冷冻过程的若干个相互并联的冷冻单元(9)，该冷冻单元(9)设有用于有效传热的导热板(2)和用于容纳待冷冻溶液的由橡胶框围成的冷冻槽(10)，所述导热板(2)的前端设有上下两个相互独立的主制冷器(3)，导热板(2)的下部设有若干个相互并联的副制冷器(13)；所述冷冻槽(10)通过外接隔板(16)隔离成若干个独立区域，并设有用于固定和拆卸其橡胶框的夹具(14)；所述主制冷器(3)、副制冷器(13)和冷冻单元(9)均设有保温层。本实用新型可以实现对高分子溶液或多组分高分子溶液、纳米分散液的双向冷冻，结构简单，操作方便。

技术领域

本实用新型属于针对溶液冷冻的生产装置，具体是指一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置。

背景技术

多孔材料拥有许多优点，例如低密度、高孔隙率、高比表面积、高比强度，并具有良好的隔音、隔热、吸震等性能。多孔材料的研究领域跨越了材料、化学、物理、能源、数学和计算机等多个学科。结合多孔材料的这些特性并加以改进，衍生出了许多新型多功能多孔材料。特别是随着近些年纳米碳材料研究的日益深化，以及有机气凝胶、碳基气凝胶制备方法的突破，使得新型多孔材料的制备成为研究热点。近些年这些新型多孔材料逐渐走出实验室，并向产业化的方向发展。尽快实现由实验室制备到批量生产的转化，对新型多孔材料的成功产业化具有十分重要的意义。

目前新型多孔材料制备方法当中，冷冻-干燥法是最具应用前景的制备方法之一。冷冻-干燥法的优点在于仅需控制溶液的冷冻方式即可得到具有不同多孔结构的材料。而在几种有代表性的冷冻方式中，通过双向冷冻这种独特的方式可以得到具有相互平行的层状结构的多孔材料。如中国专利文献公开号为CN104558701A、名称为《一种具有层状结构的石墨烯超弹性复合材料的制备方法及其应用》的专利申请文件公开的技术方案就是利用双向冷冻的方式结合真空干燥制备了具有层状结构的石墨烯宏观组装体。经过高温处理后得到了具有超弹性的石墨烯复合材料。目前，未见针对双向冷冻法生产装置具体方案的报道。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，以克服现有技术存在的不足。

本实用新型是这样实现的：

本实用新型是一种用于对溶液进行双向冷冻的生产装置，它包括用于实现溶液双向冷冻过程的若干个相互并联的冷冻单元，该冷冻单元设有用于有效传热的导热板和用于容纳待冷冻溶液的由橡胶框围成的冷冻槽，所述导热板的前端设有上下两个相互独立的主制冷器，导热板的下部设有若干个相互并联的副制冷器；所述冷冻槽通过外接隔板隔离成若干个独立区域，并设有用于固定和拆卸其橡胶框的夹具；所述主制冷器、副制冷器和冷冻单元均设有保温层。

进一步的，冷冻单元还设有用于测量导热板温度的探针式温度计。

进一步的，冷冻槽由矩形橡胶框构成；矩形橡胶框由耐低温、耐酸碱腐蚀的高弹性交联高分子弹性体组成；橡胶框厚度不小于10mm。

进一步的，冷冻槽设有若干对用于插入外接隔板的外接隔板开口。

进一步的，外接隔板由一块两端有开口的矩形结构的橡胶板和两个可拆卸的固定片组成。

进一步的，橡胶板的材质与冷冻槽橡胶框的材质相同或者相似；橡胶板的厚度、高度与冷冻槽橡胶框的厚度、高度一致；橡胶板的宽度等于冷冻槽的内径宽度；橡胶板两端的开口位于橡胶板厚度截面的中线上，开口深度为橡胶板厚度的20～30％。

进一步的，固定片长度为外接隔板高度的25～75％，宽度为外接隔板宽度的40～60％。

进一步的，主制冷器分别设置在导热板的上下表面，主制冷器和副制冷器均由冷媒传输管道和辅助传热栅格组成。

进一步的，主制冷器和副制冷器与导热板之间均用低温导热胶粘结。