[发明专利]一种基于嵌段流的起爆药结晶系统

权利要求书

1.一种基于嵌段流的起爆药结晶系统，其特征在于，包括计算机控制单元，流体驱动单元，微混合器，合成与结晶单元，显微观测系统及连接组件；所述流体驱动单元包括注射泵和注射器；流体驱动单元驱动水相反应液和添加剂溶液流入微混合器进行混合后进入T型连接器，流体驱动单元驱动油相载体液进入T型连接器对水相进行剪切形成嵌段液滴进入合成与结晶单元；所述合成与结晶单元包括合成与结晶装置、水浴加热装置和盘绕于合成与结晶装置上的软管；所述显微观测系统用于观察合成与结晶单元中软管内的液滴，显微观测系统包括显微镜镜片、镜筒和工业相机；所述连接组件为各个单元之间的连接件；所述的计算机控制单元用于控制注射泵驱动流体流动，计算机控制单元用于控制工业相机启动并调节工业相机拍摄参数。

2.根据权利要求1所述的基于嵌段流的起爆药结晶系统，其特征在于，所述微混合器包括一个或多个周期性微混合单元。

3.根据权利要求1所述的基于嵌段流的起爆药结晶系统，其特征在于，所述微混合器为弧形挡板式混合器；具体制作如下，使用玻璃作为基片，使用配制刻蚀液进行湿法刻蚀，在玻璃上制作微通道，微通道的宽度为0.1～1.0mm，弧形挡板的长度为微通道宽度的2/3，以PDMS为盖片，在紫外灯下活化后与玻璃热压封合，热压温度为30～80℃；刻蚀液配方为：HF浓度2～3mol/L，NH₄F浓度0.5～1.5mol/L，HNO₃浓度0.5～1.5mol/L，HCl浓度3.5～5mol/L。

4.根据权利要求1所述的基于嵌段流的起爆药结晶系统，其特征在于，所述合成与结晶装置包括玻璃材质上盖板、铝制下盖板和螺钉组成，其中上下盖板上雕刻有直径为0.3～3mm的用于软管的盘绕的盘绕式微通道，该微通道，盖板上开有6个用于紧固且直径为1～3mm的孔。

5.根据权利要求1所述的基于嵌段流的起爆药结晶系统，其特征在于，所述水浴加热装置为封闭式水浴锅，上封盖为透明玻璃板，且上封盖上设置两个导气管。

6.根据权利要求1所述的基于嵌段流的起爆药结晶系统，其特征在于，所述软管为硅胶管、聚氯乙烯管、聚碳酸酯管或聚四氟乙烯管。

7.一种利用权利要求1所述的基于嵌段流的起爆药结晶系统观察晶体的方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤一，配制起爆药合成的相关反应液和添加剂或杂质溶液，将配制的溶液分别置于流体驱动单元里的注射器内，并将注射器在多通道注射泵上安装好；

步骤二，将与反应液互不相溶的连续相载液置于另外一个注射器，并将注射器在单通道注射泵上安装好；

步骤三，将注射器与混合单元、注射器与T型接头、混合单元与T型接头之间用硅胶管管道连接起来，并将反应单元内硅胶管盘好连接到T型通道的另一端；

步骤四，将水浴锅注满水，设置水浴加热装置温度，并在计算机上设置各个注射泵的流速及体积参数；

步骤五，将显微镜镜片、镜筒和相机组装好，并用连接线与计算机连接，打开计算机上的相关控制软件，设置显微镜的参数；

步骤六，待水浴锅温度加热到设定温度时，启动单通道注射泵，向软管内输送连续相载液；

步骤七，待载液流动稳定后，启动多通道注射泵，使反应液和添加剂剂溶液同时向混合单元输送；

步骤八，待液滴稳定形成并被输送至结晶装置时，将显微镜移动至晶体刚刚开始生成的位置，调整焦距以及放大倍数使图像清晰，操作计算机拍摄此位置的晶体图像；

步骤九，将显微镜沿着盘状管道的轴向移动至相邻的微管道位置，重复步骤八，对一个轴向的所有微管道液滴内晶体进行拍照；

步骤十，通过拍摄点的位置和相应流速计算出拍摄点晶体生长的时间，再通过所拍图片计算出各个时间点对应晶体的粒径大小，最终可以获得晶体的晶核生长速率和晶体生长速率；

步骤十一，当起爆药晶体结晶完全后从微管道流出，对起爆药产品进行收集和后处理。

8.根据权利要求7所述的基于嵌段流的起爆药结晶系统观察晶体的方法，其特征在于，步骤二中，所述连续相载液为正十四烷、正十八烷或全氟甲基十氢萘。

9.根据权利要求7所述的基于嵌段流的起爆药结晶系统观察晶体的方法，其特征在于，水浴锅的温度为20-80℃。