[发明专利]一种片材气凝胶复合材料生产装置及生产方法

权利要求书

1.片材气凝胶复合材料生产装置，其特征在于，包括：

反应釜罐体，反应釜罐体的顶部设有进液通道和抽气口，反应釜罐体的侧壁上设有出液通道；

片材盒，片材盒竖直吊装并放置于反应釜罐体中的凹槽上，包括安装架和料盒，安装架定位放置在反应釜罐体内，料盒可拆装配在安装架上，料盒在安装架的圆周方向上均匀安装有多个，料盒内用于存放凝胶纤维片材，所述安装架包括顶盘、底盘和连接在顶盘与底盘之间的多根连接竖杆，相邻的两根连接竖杆之间设有沿上下方向间隔布置的侧面导向板，侧面导向板上具有多个用于与料盒导向配合的导向面，一一对应的两个导向面之间形成用于安装料盒的限位空间；任意相邻的两个料盒呈设定夹角抵靠在一起以围成与所述进液通道连通的封闭的注液腔，所述进液通道用于将改性流体及超临界流体输送至所述注液腔中，各个料盒与反应釜罐体的内壁之间留有设定的间距以形成与所述出液通道连通的出液腔；料盒的用于围成所述注液腔的侧壁上设有与注液腔相通的注液孔，料盒的与反应釜罐体的内壁相对的侧壁上设有与所述出液通道连通的出液孔。

2.根据权利要求1所述的片材气凝胶复合材料生产装置，其特征在于，所述片材盒沿反应釜罐体的轴向设有至少两个，上下相邻的两个片材盒之间通过安装架对接。

3.根据权利要求2所述的片材气凝胶复合材料生产装置，其特征在于，顶盘和底盘中，其中一个上设有定位销，另一个上对应定位销的位置设有定位套，其中一个上设有连接块，另一个上设有与连接块对应的连接插销；上下相邻的两个安装架中，其中一个安装架上的定位销与另一个安装架上的定位套定位插接，其中一个安装架上的连接插销与另一个安装架上的连接块可拆连接。

4.根据权利要求3所述的片材气凝胶复合材料生产装置，其特征在于，顶盘上设有连接块，底盘上对应连接块的位置设有间隔布置的两块插销导向板，两块插销导向板之间形成供连接块上下导向的导向槽，底盘上位于其中一块插销导向板的旁侧设有止回板，所述连接插销包括用于同时穿过插销导向板和连接块的销轴和连接在销轴径向上的挡杆，止回板上设有与挡杆适配的挡槽，销轴的处于挡杆与靠近止回板的插销导向板之间轴段上连接有弹簧。

5.根据权利要求3或4所述的片材气凝胶复合材料生产装置，其特征在于，所述顶盘上设有竖直导向板，底盘上对应竖直导向板的位置设有导向插槽，上下相邻的两个安装架中，其中一个安装架上的竖直导向板与另一个安装架上的导向插槽插接配合。

6.根据权利要求3或4所述的片材气凝胶复合材料生产装置，其特征在于，靠近顶盘的侧面导向板和靠近底盘的侧面导向板在相同的位置处均设有限位槽，料盒的顶端和料盒的底端分别设有与对应限位槽配合的限位凸起。

7.片材气凝胶复合材料生产方法，其特征在于，采用权利要求1-6中任意一项所述的片材气凝胶复合材料生产装置，包括以下步骤：

步骤一、将纤维片材浸渍溶胶，溶胶凝胶后得到凝胶纤维片材；

步骤二、将多个凝胶纤维片材叠加并放置在料盒内，相邻两凝胶纤维片材之间设置透水层；将多个盛装凝胶纤维片材的料盒组装成片材盒，放入可抽真空和可加压的反应釜罐体内；

步骤三、改性流体及超临界流体通过进液通道注入至片材盒内部的注液腔后，穿过凝胶纤维片材进行疏水化处理及超临界干燥处理，制得片材气凝胶复合材料。

8.根据权利要求7所述的片材气凝胶复合材料生产方法，其特征在于，步骤三中，改性流体为含疏水试剂的改性溶液，改性溶液穿过凝胶纤维片材后还对凝胶纤维片材以浸泡的方式进行疏水处理。

9.根据权利要求7所述的片材气凝胶复合材料生产方法，其特征在于，步骤三中，改性流体为疏水试剂，疏水化处理是将反应釜罐体内抽真空，再向反应釜罐体内通入疏水试剂，然后反应釜罐体升温至疏水试剂气化。

10.根据权利要求7所述的片材气凝胶复合材料生产方法，其特征在于，步骤一中，溶胶为可制备为气凝胶的二氧化硅溶胶、氧化铝溶胶或硅铝复合溶胶中的一种。