[发明专利]一种纳米层状复合材料的生产设备及方法

说明书

本发明公开复合材料生产领域中的一种纳米层状复合材料的生产设备及方法，将粉末A和溶剂放进第一搅拌桶，粉末B和溶剂放进第二搅拌桶，搅拌桶内形成均匀的溶液，第一搅拌桶中的溶液流进冷冻箱中的底板上形成第一层冷冻层后，然后第二搅拌桶中的溶液在第一层冷冻层的上方形成第二层冷冻层，如此重复依次向上形成更多层的冷冻层，直到液位传感器检测到液位到达设定的高度为止，液压缸推动底板与冷冻后的材料沿冷冻箱内壁向上运动，腕关节机械手工作，夹持冷冻好的材料放进冷冻干燥箱进行干燥成型；通过流量传感器测定溶液每次流入冷冻箱的流量，通过控制开关可以精准控制并调整每一层的厚度，生产产品精度高，可以制备纳米层状复合材料。

技术领域

本发明属于复合材料生产领域，具体是一种纳米层状复合材料的生产技术。

背景技术

层状复合材料由两层或多层不同的材料组成，模拟了自然界中贝壳的微观组织结构。层状复合材料由于其优异的力学性能，得到了越来越广泛的应用。

中国专利公开号为CN203427298U的文献公开了一种多层复合材料柔性生产线装置，主要包括挤出装置、延压收卷装置和模具装置，模具装置把控连接器、熔体分配器、层倍增器和挤出摸头，挤出装置连接连接器入口，连接器出口与熔体分配器的入口相连，熔体分配器的出口连接层倍增器入口，层倍增器出口与挤出摸头入口连接，挤出摸头出口连接延压收卷装置，产品生产一次成型，生产效率高。但这种生产线只能生产一定厚度的分层材料，无法生产纳米级分层复合材料，且无法调节单层厚度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米层状复合材料的生产设备，解决现有技术无法制备纳米级且均匀的层状复合材料的问题。

为实现上述发明目的，本发明一种纳米层状复合材料的生产设备采用如下技术方案：其上方是并列布置的第一搅拌桶和第二搅拌桶，冷冻箱位于第一搅拌桶和第二搅拌桶的下方，第一搅拌桶和第二搅拌桶各经管道连接冷冻箱，第一搅拌桶和冷冻箱之间的管道上装有第一流量传感器和第一控制开关，第二搅拌桶和冷冻箱之间的管道上装有第二流量传感器和第二控制开关；冷冻箱的顶部开口处装有顶盖，顶盖的底部放置温度传感器和液位传感器；冷冻箱内的底部装有蒸发器和底板，蒸发器放置在底板与冷冻箱的底壁之间且通过管道连接制冷系统；底板与冷冻箱的箱体侧壁密封连接且能沿冷冻箱上下运动，冷冻箱的箱体、顶盖和底板三者围成密闭的空间；底板的中间与液压缸相连，液压缸从冷冻箱的内部向下垂直伸出到冷冻箱外部，液压缸内部通过管道连接油箱，在液压缸和油箱之间的管道上装有液压泵和两位两通电磁阀；冷冻箱的顶部一侧设置腕关节机械手，冷冻干燥箱布设在腕关节机械手的一侧；所述的第一流量传感器、第二流量传感器、第一控制开关、第二控制开关、温度传感器、液位传感器、制冷系统、液压泵、两位两通电磁阀以及腕关节机械手均连接计算机。

进一步地，第一搅拌桶内的底部置放第一搅拌子，第二搅拌桶内的底部置放第二搅拌子，第一搅拌桶的下方固定连接第一磁力搅拌器，第二搅拌桶的下方固定连接第二磁力搅拌器，第一磁力搅拌器和第二磁力搅拌器经控制线连接计算机。

所述的一种纳米层状复合材料的生产设备的生产方法采用的技术方案是具有以下步骤：

步骤一：将称量好的粉末A和溶剂放进第一搅拌桶，将称量好的粉末B和溶剂放进第二搅拌桶，搅拌桶工作，第一搅拌桶和第二搅拌桶内形成均匀的溶液；

步骤二：打开制冷系统，冷冻箱内的温度降低，温度传感器检测冷冻箱6内的温度，当温度到达溶液的凝固点时，关闭制冷系统；

步骤三：打开第一控制开关，第一搅拌桶中的溶液流进冷冻箱中，第一流量传感器检测到溶液的流量达到设定的流量值时，关闭第一控制开关，待第一搅拌桶中的溶液在冷冻箱中的底板上形成第一层冷冻层后，再打开第二控制开关，第二搅拌桶中的溶液通过管道流进冷冻箱中，第二流量传感器检测到溶液的流量达到设定的流量值时，关闭第二控制开关，第二搅拌桶中的溶液在第一层冷冻层的上方形成第二层冷冻层；