[发明专利]一种用于生产3D打印的半水石膏纳米材料的装置和方法

摘要

本发明涉及一种用于生产3D打印的半水石膏纳米材料的装置和方法。该装置包括粉磨合混合设备、压力设备、生成设备和热风气流干燥塔。将二水石膏粉磨成细粉，并混合占二水石膏粉重量3%～5%的水；将混合好的二水石膏粉装于生成设备的压力容器内，恒温恒压4个小时后，使电磁门瞬间打开，生成设备内生成的半水石膏迅速喷射到气流干燥塔内，半水石膏内的高温高压液态水骤然汽化和体积膨胀形成蒸汽爆炸，从而在半水石膏细粉内部形成爆炸，生成半水石膏纳米材料；本发明结合蒸汽爆炸原理，它可以顺着半水石膏的解理或裂纹进行破碎，打开半水石膏晶体的化学键，增加半水石膏表面的能量，使其产生很高的活性，低成本地生产出具有高活性的半水石膏纳米材料。

主权项

一种生产3D 打印的半水石膏纳米材料的方法，其特征在于，该方法采用了如下装置，所述的装置包括粉磨、混合设备，压力设备，生成设备和热风气流干燥塔（6）；其中，生成设备主体是一个底部开放的压力容器（1），压力容器（1）外层是加热层（2），压力容器（1）底部设有底座（3），底座（3）下方设电磁门（4），热风气流干燥塔（6）内设支柱（5），支柱（5）顶部设有一个支撑平台，生成设备的底座（3）放置于所述的支撑平台上；所述的方法包括步骤：（1）混合与配料将二水石膏粉磨成细粉，并混合占二水石膏粉重量3%～5%的水；（2）装料分三层将混合好的二水石膏粉装于倒置的生成设备的压力容器（1）内，每装入一层石膏细粉，用压力设备将其压实，使用压力为20MPa；然后关闭电磁门；（3）加热生成半水石膏将装满原料的生成设备放置在干燥塔支撑平台上，接通热源，通过生成设备的加热层加热至158℃、添加的水分形成的蒸汽压力为6MPa ；之后恒温恒压4个小时，生成半水石膏；（4）蒸汽爆炸生成半水石膏纳米材料恒温恒压4 个小时后，使电磁门瞬间打开，生成设备内生成的半水石膏迅速喷射到热风气流干燥塔（6）内，半水石膏内的高温高压液态水骤然汽化和体积膨胀形成蒸汽爆炸，从而在半水石膏细粉内部形成爆炸，生成半水石膏纳米材料；（5）干燥和分离半水石膏纳米材料及其周围的水汽在干燥塔内通过气流干燥，生产出干燥的半水石膏纳米材料。