[发明专利]一种用于凝胶注模坯体液相干燥的装置及使用方法

说明书

本发明涉及一种用于凝胶注模坯体液相干燥的装置，所述装置包括纯水罐，干燥剂罐，混合罐，干燥室，回收罐和控制器。其中，纯水罐通过第一计量阀与混合罐相连，干燥剂罐通过第二计量阀与混合罐相连，混合罐通过第一可控开关阀与干燥室的一端相连；干燥室的另一端通过第二可控开关阀与回收罐相连；回收罐通过第三可控开关阀与干燥剂罐相连。该装置的特色在于可以通过控制饱合干燥剂液(或纯干燥剂液)与纯水的混合比例，来精准控制干燥室中干燥液的浓度；通过定期置换，可控制干燥室中干燥液浓度的均匀性。该装置同时具有结构简单，造价低等优点，并且干燥剂可循环使用，降低生产成本。

技术领域

本发明涉及一种干燥装置，具体涉及一种用于凝胶注模坯体液相干燥的装置及使用方法，属于陶瓷材料装备技术领域。

背景技术

陶瓷的水基凝胶注模成型是将单体和交联剂添加到陶瓷浆料中，在加热、加入引发剂和催化剂等的条件下，使单体产生交联，将粉末固化成坯体，再经烧结制成陶瓷。

采用水基凝胶注模制成的陶瓷坯体，坯体中一般含有(10～25)wt％的水，在烧结前需要先对坯体进行干燥。由于该工艺制备的坯体非常致密，在干燥过程中极易出现变形和开裂，通常需要在高湿低温的环境下进行缓慢干燥，不仅耗时耗能，而且也无法完全避免坯体的变形和开裂。

研究表明，采用液相干燥，也即将坯体放置在用酒精、PEG、丙酮等配制成的干燥液中，可以实现无变形和无开裂的均匀干燥。液相干燥的基本原理，是利用干燥液和坯体中含水率的差异，将坯体中的水置换或吸出。与采用高湿低温的环境干燥相比，液相干燥具有干燥均匀、操作简单、干燥效果好等优点。

影响液相干燥效果的关键因素是干燥剂的浓度控制和均匀性的控制。干燥剂浓度过低，干燥速度慢，浓度过高，坯体易过快失水而产生开裂。在坯体干燥过程中，由于产生了水置换，导致靠近坯体的干燥液浓度降低，对于复杂结构坯体例如具有内孔的坯体，难以通过搅拌来保证干燥液浓度的均匀性，干燥液浓度的不均匀易导致坯体产生变形，因此，控制干燥剂的浓度以及浓度的均匀性，是保证液相干燥成功的前提。

现阶段坯体干燥时，由于干燥液的浓度难以快速在线检测，为了保证干燥液的浓度及均匀性，往往需要定期将干燥液放出，搅拌均匀后，采用测试密度或沸点等方法，得到干燥液当前的浓度，然后根据当前浓度，确定并添加干燥剂，混合均匀后，再将坯体放入。由于采用测试密度或沸点等方法来确定干燥液的浓度，采用上述方法来进行液相干燥时，浓度及均匀性控制存在较大的误差，另外也存在操作繁琐，缺乏相应的自动化装置等问题。因此，迫切的需要一种新的方案解决上述技术问题。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种用于凝胶注模坯体液相干燥的装置，采用该装置，可以实现干燥液浓度的精确控制、不同浓度干燥液配制以及自动切换等功能。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下，一种用于凝胶注模坯体液相干燥的装置，所述装置包括纯水罐，干燥剂罐，混合罐，干燥室，回收罐和控制器；其中，纯水罐通过第一计量阀与混合罐相连，干燥剂罐通过第二计量阀与混合罐相连，混合罐通过第一可控开关阀与干燥室的一端相连；干燥室的另一端通过第二可控开关阀与回收罐相连；回收罐通过第三可控开关阀与干燥剂罐相连。该技术方案可以精准控制干燥液的浓度及均匀性；有结构简单，造价低等优点，并且干燥剂循环使用，总成本较低。

作为本发明的一种改进，所述第一计量阀、第二计量阀、第一可控开关阀、第二可控开关阀以及第三可控开关阀均通过控制器进行控制，便于精确控制。

作为本发明的一种改进，所述干燥剂罐和混合罐中均带有常规搅拌装置，并与控制器相连。

作为本发明的一种改进，所述回收罐带有常规溶液蒸馏回收装置，并与控制器相连。

一种用于凝胶注模坯体液相干燥的装置进行液相干燥的方法，所述方法包括以下步骤：