本實(shí)用新型涉及一種冷凍裝置,具體涉及一種用于制備多孔B₄C陶瓷骨架的冷凍裝置。

背景技術(shù)：

B₄C/Al復(fù)合材料由于含有中子吸收性能良好的元素B，可用作制備中子吸收貯存結(jié)構(gòu)材料。其優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕、耐輻照、使用壽命長，能提高乏燃料貯運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性和安全性。B₄C/Al中子吸收材料常用的制備方法有熔鑄法、粉末冶金法、浸滲法等。熔鑄法獲得的復(fù)合材料界面反應(yīng)嚴(yán)重，粉末冶金法存在工藝復(fù)雜，B₄C含量低、B₄C分布欠均勻等問題。近年來，浸滲法制備B₄C/Al復(fù)合材料的工藝在我國迅速發(fā)展，浸滲法是使鋁金屬熔融并自發(fā)滲入到固體B₄C多孔骨架預(yù)制件內(nèi)，但這種方法的制備需要提前將B₄C燒結(jié)制成多孔陶瓷骨架。多孔陶瓷骨架的制備方法有很多，例如泡沫浸漬法、無壓燒結(jié)工藝等。冷凍注模工藝由于具有方法簡單、孔結(jié)構(gòu)均勻等優(yōu)點(diǎn)在制備多孔材料方面有較快的發(fā)展。

冷凍注模工藝的制備過程中需要用到冷凍裝置加以成型，現(xiàn)有的冷凍裝置結(jié)構(gòu)簡單，無法快速的完成冷凍，能效低，且冷凍液容易對操作人員造成傷害。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的就是針對上述不足，提供一種用于制備多孔B₄C陶瓷骨架的冷凍裝置，操作簡單，安全性好，提高了能效，節(jié)約了成本。

為實(shí)現(xiàn)本新型目的，本實(shí)用新型技術(shù)方案如下：

一種用于制備多孔B₄C陶瓷骨架的冷凍裝置,包括封閉的冷凍槽、模具組件和進(jìn)液機(jī)構(gòu)，冷凍槽內(nèi)設(shè)有液氮，所述冷凍槽的頂壁上設(shè)有第一通道和第二通道，第一通道位于冷凍槽的頂壁的中心處，第二通道位于第一通道外側(cè)，所述第一通道上設(shè)有蓋板，蓋板的高度為h1，冷凍槽的頂壁的厚度為h2，h1＞h2，蓋板頂部設(shè)有第一卡接槽、蓋板底部設(shè)有第二卡接槽，第一卡接槽內(nèi)相對的設(shè)有兩個(gè)第一卡接條，第一卡接條頂部向內(nèi)翻折形成卡接端子，第一卡接條自第一卡接槽槽壁向槽內(nèi)傾斜設(shè)置，第一卡接條與第一卡接槽槽壁之間的夾角a為8-12°，蓋板底部設(shè)有兩個(gè)推板，推板與固定在冷凍槽的頂壁電動(dòng)推桿相連接，所述蓋板位于第一通道內(nèi)，蓋板的上表面與冷凍槽的頂壁的上表面相齊平，蓋板的下表面位于冷凍槽內(nèi)，所述冷凍槽的底部設(shè)有定位塊，定位塊上設(shè)有第二卡接塊，第二卡接塊與第二卡接槽相契合；

所述模具組件包括底座、外保溫層、模具，所述外保溫層為保溫泡沫，外保溫層包覆在模具外部，外保溫層和模具固定在底座上，外保溫層的外邊緣內(nèi)陷于底座的外邊緣，形成寬度為0.5-3cm的間隙，所述底座卡入式的固定在第一卡接槽內(nèi)，第一卡接條卡接在底座的外緣處，所述外保溫層上設(shè)有一圈擋邊；

所述進(jìn)液機(jī)構(gòu)包括支架和進(jìn)液漏斗，所述支架包括垂直固定在冷凍槽頂壁上的伸縮桿和垂直固定在伸縮桿頂部的固定桿，固定桿頂端設(shè)有卡環(huán)，進(jìn)液漏斗固定在卡環(huán)上，所述進(jìn)液漏斗位于第二通道上方，所述第二通道包括上通道和下通道，上通道的內(nèi)徑小于下通道的內(nèi)徑，使第二通道整體呈凸字形結(jié)構(gòu)，下通道內(nèi)設(shè)有兩個(gè)開合板，開合板一端活頁連接在下通道側(cè)壁上，另一端與固定在下通道頂壁上的彈簧相連接，開合板水平設(shè)置時(shí)，彈簧處于自由狀態(tài)，兩個(gè)開合板的自由端相互接觸形成第二通道的擋氣板，進(jìn)液漏斗穿過上通道位于開合板的上方。

上述一種用于制備多孔B₄C陶瓷骨架的冷凍裝置，其中，所述冷凍槽的側(cè)壁上設(shè)有出氣通道，出氣通道與出氣管相連接，出氣通道中設(shè)有螺旋形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流條。

上述一種用于制備多孔B₄C陶瓷骨架的冷凍裝置，其中，所述電動(dòng)推桿的數(shù)量為兩個(gè)，分別設(shè)置在第一通道的兩側(cè)。

本實(shí)用新型的有益效果為：

本實(shí)用新型未使用時(shí)，電動(dòng)推桿處于收縮狀態(tài)，進(jìn)液漏斗位于開合板上方，需要使用時(shí)，將漿料倒入模具中，將模具組件的底座卡入蓋板中，啟動(dòng)電動(dòng)推桿將蓋板將冷凍槽內(nèi)下降，直至第二卡接塊插入第二卡接槽中，此時(shí)，底座放置在定位塊上，擋板遮擋在第一通道上，調(diào)節(jié)支架，使進(jìn)液漏斗插入冷凍槽中，進(jìn)液漏斗推開開合板，通過進(jìn)液漏斗向冷凍槽內(nèi)注入液氮，注入結(jié)束后，將進(jìn)液漏斗復(fù)位，開合板在彈簧的作為下復(fù)位，即可進(jìn)行冷凍成型，當(dāng)冷凍操作結(jié)束后，通過電動(dòng)推桿將蓋板復(fù)位，取下模具組件即可，本實(shí)用新型能夠有效防止液氮汽化，操作簡單，防止操作人員直接與液氮接觸，安全性好，提高了能效，節(jié)約了成本。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型冷凍狀態(tài)剖視圖。

圖2為本實(shí)用新型冷凍槽未使用狀態(tài)剖視圖。

圖3為本實(shí)用新型模具組件剖視圖。

圖4為本實(shí)用新型蓋板剖視圖。

圖5為本實(shí)用新型A部放大圖。

圖6為本實(shí)用新型B部放大圖。

圖7為本實(shí)用新型C部放大圖。

具體實(shí)施方式

附圖標(biāo)記

冷凍槽1、模具組件2、進(jìn)液機(jī)構(gòu)3、液氮4、冷凍槽的頂壁5、第一通道6、第二通道7、蓋板8、第一卡接槽9、第二卡接槽10、第一卡接條11、卡接端子12、推板13、電動(dòng)推桿14、定位塊15、第二卡接塊16、出氣通道17、出氣管18、底座19、外保溫層20、模具21、間隙22、擋邊23、支架24、進(jìn)液漏斗25、伸縮桿26、固定桿27、上通道28、下通道29、開合板30、彈簧31。

結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型作出進(jìn)一步的說明：

如圖所示一種用于制備多孔B₄C陶瓷骨架的冷凍裝置,包括封閉的冷凍槽1、模具組件2和進(jìn)液機(jī)構(gòu)3，冷凍槽內(nèi)設(shè)有液氮4，所述冷凍槽的頂壁5上設(shè)有第一通道6和第二通道7，第一通道位于冷凍槽的頂壁的中心處，第二通道位于第一通道外側(cè)，所述第一通道上設(shè)有蓋板8，蓋板的高度為h1，冷凍槽的頂壁的厚度為h2，h1＞h2，蓋板頂部設(shè)有第一卡接槽9、蓋板底部設(shè)有第二卡接槽10，第一卡接槽內(nèi)相對的設(shè)有兩個(gè)第一卡接條11，第一卡接條頂部向內(nèi)翻折形成卡接端子12，第一卡接條自第一卡接槽槽壁向槽內(nèi)傾斜設(shè)置，第一卡接條與第一卡接槽槽壁之間的夾角a為8-12°，蓋板底部設(shè)有兩個(gè)推板13，推板與固定在冷凍槽的頂壁電動(dòng)推桿14相連接，所述電動(dòng)推桿的數(shù)量為兩個(gè)，分別設(shè)置在第一通道的兩側(cè)，所述蓋板位于第一通道內(nèi)，蓋板的上表面與冷凍槽的頂壁的上表面相齊平，蓋板的下表面位于冷凍槽內(nèi)，所述冷凍槽的底部設(shè)有定位塊15，定位塊上設(shè)有第二卡接塊16，第二卡接塊與第二卡接槽相契合，所述冷凍槽的側(cè)壁上設(shè)有出氣通道17，出氣通道與出氣管18相連接，出氣通道中設(shè)有螺旋形結(jié)構(gòu)的導(dǎo)流條；

所述模具組件包括底座19、外保溫層20、模具21，所述外保溫層為保溫泡沫，外保溫層包覆在模具外部，外保溫層和模具固定在底座上，外保溫層的外邊緣內(nèi)陷于底座的外邊緣，形成寬度為0.5-3cm的間隙22，所述底座卡入式的固定在第一卡接槽內(nèi)，第一卡接條卡接在底座的外緣處，所述外保溫層上設(shè)有一圈擋邊23；

所述進(jìn)液機(jī)構(gòu)包括支架24和進(jìn)液漏斗25，所述支架包括垂直固定在冷凍槽頂壁上的伸縮桿26和垂直固定在伸縮桿頂部的固定桿27，固定桿頂端設(shè)有卡環(huán)，進(jìn)液漏斗固定在卡環(huán)上，所述進(jìn)液漏斗位于第二通道上方，所述第二通道包括上通道28和下通道29，上通道的內(nèi)徑小于下通道的內(nèi)徑，使第二通道整體呈凸字形結(jié)構(gòu)，下通道內(nèi)設(shè)有兩個(gè)開合板30，開合板一端活頁連接在下通道側(cè)壁上，另一端與固定在下通道頂壁上的彈簧31相連接，開合板水平設(shè)置時(shí)，彈簧處于自由狀態(tài)，兩個(gè)開合板的自由端相互接觸形成第二通道的擋氣板，進(jìn)液漏斗穿過上通道位于開合板的上方。

本實(shí)用新型未使用時(shí)，電動(dòng)推桿處于收縮狀態(tài)，進(jìn)液漏斗位于開合板上方，需要使用時(shí)，將漿料倒入模具中，將模具組件的底座卡入蓋板中，啟動(dòng)電動(dòng)推桿將蓋板將冷凍槽內(nèi)下降，直至第二卡接塊插入第二卡接槽中，此時(shí)，底座放置在定位塊上，擋板遮擋在第一通道上，調(diào)節(jié)支架，使進(jìn)液漏斗插入冷凍槽中，進(jìn)液漏斗推開開合板，通過進(jìn)液漏斗向冷凍槽內(nèi)注入液氮，注入結(jié)束后，將進(jìn)液漏斗復(fù)位，開合板在彈簧的作為下復(fù)位，即可進(jìn)行冷凍成型，當(dāng)冷凍操作結(jié)束后，通過電動(dòng)推桿將蓋板復(fù)位，取下模具組件即可。