[实用新型]一种自动切割纳米气凝胶复合材料装置

说明书

本实用新型公开了一种自动切割纳米气凝胶复合材料装置，包括主机、切割工作台，压缩空气储罐和超纯水机四个部分，各个部分由控制柜进行控制；压缩空气储罐包括固定于地面的支架和设置在该支架上的壳体，在该压缩空气储罐顶部设有压力表，在壳体上侧面设有空气输送管，空气输送管上设有空气输送进口阀；在壳体下侧面设有进口部，在进口部对侧壳体上设有带空气输送出口阀的管道；在壳体底部设有出口部。本实用新型水刀切割所制备出的气凝胶产品偏差较小，对于异形件可以轻易制备，设备投资成本低，工艺相对简单，粉尘污染小。所制备的气凝胶产品稳定性提高，易实现大规模工业化生产。

技术领域

实用新型属于气凝胶材料加工成型技术领域，具体涉及一种用于切割气凝胶的装置及方法。

背景技术

水刀切割，又称水刀，即高压水射流切割技术，是一种利用高压水流切割的机器。在电脑的控制下能任意切割异形件，而且受材料质地影响小。因其成本低，易操作，良品率又高，水刀切割正逐渐成为工业切割技术方面的主流切割方式。

二氧化硅(SiO₂)气凝胶由SiO₂网络骨架和填充在纳米孔隙中的气体构成，具有极低密度、高孔隙率、大比表面积、高透光率等优良的特性，被列入21世纪十大新材料之一，能广泛的应用于隔热保温、防火、隔音、红外吸收、催化剂载体等领域。气凝胶的制备过程一般采用与其它材料复合的方法，该方法有个缺点是掉粉，在气凝胶加工成型过程中如何防止粉尘污染是个难点。气凝胶复合材料的加工成型一般都是工人手工切割成型。手工加工成型是最原始的方法，但是该方法生产出来的气凝胶产品偏差较大，异形件难以切割完成。由于掉粉还会对工人的身体健康造成影响，对环境造成粉尘污染。因此，此方法很难被大范围推广应用。

在现有技术中，由湖南上懿丰新材料科技有限公司申请并获得授权的发明专利201510560077.9，公开了一种高能切割制备规则外形二氧化硅气凝胶颗粒的方法，包括以下步骤：(1)0～40℃下将有机硅烷、稀盐酸、去离子水溶于有机溶剂中，混合均匀，反应0.1～8h，得到硅溶胶；(2)0～40℃下加碱搅拌，反应0.01～1h后，静置；(3)待凝胶；(4)干燥，得到气凝胶；(5)采用高能切割得到规则外形的气凝胶颗粒。该方法方法通过高能切割成型方式，得到规则外形的二氧化硅气凝胶颗粒，所得规则外形的二氧化硅气凝胶颗粒质地均匀，可见光透射率高，填充性好，十分便于后续加工，大大促进了二氧化硅气凝胶的工业化。

又有，由天津城建大学申请并获得授权的实用新型专利201820262103.9公开了网状气凝胶保温建材的缓冲切割装置，包括缓冲回弹装置、电磁装置、切割装置和切割支架，在切割支架的顶端设置有电磁装置，在切割装置的底端设置有缓冲回弹装置，在切割支架上滑动设置有切割装置；电磁装置包括保护壳、聚磁体、聚磁线圈、磁力电源和导线，保护壳设置在切割支架上，聚磁体设置在保护壳内，在聚磁体的外侧设置有聚磁线圈，聚磁线圈的两端通过导线与磁力电源相连，磁力电源设置在保护壳内。该方案的有益效果是通过电磁装置和回弹装置的协同作用，将切割后的切割装置自动恢复至切割前的位置处。

在以上现有技术的基础上，将水刀切割用于制备气凝胶产品是目前一个可行的更好的发展方向，对于异形件可以轻易制备，因此在该方向的研发是有重要意义的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：针对现有的气凝胶产品加工成型过程中存在问题，提供一种用于切割气凝胶材料的装置，工艺简单，操作便利，能有效将气凝胶材料切割成型，所制备的气凝胶产品稳定性提高，易实现大规模工业化生产。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：