一種氣懸浮微球表面平滑處理裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于薄膜涂層及微球制備領域，具體涉及一種氣懸浮微球表面平滑處理裝置。
【背景技術】
[0002]微球的表面涂層在慣性約束聚變實驗研宄中有著廣泛的應用。而微球表面粗糙度是靶丸質量最重要的指標之一，在制備微球涂層過程中，如果微球表面粗糙度不夠好，涂層表面粗糙不平起伏較大，這種微球是不能用于實驗中。
【發明內容】
[0003]為了通過后期處理使涂層表面質量得以提高，本發明提供一種氣懸浮微球表面平滑處理裝置，能夠有效平滑粗糙不平起伏較大的微球涂層表面。
[0004]本發明的技術方案如下:
本發明的一種氣懸浮微球表面平滑處理裝置，其特點是，所述的裝置含有氣懸浮部分、處理液加熱恒溫部分和氣瓶氣體引入氣路部分；所述的氣懸浮部分包括上段氣懸浮觀察罩、下段加熱絲整列外罩，氣懸浮觀察罩與加熱絲整列外罩之間設置氣懸浮室底座，氣懸浮觀察罩、加熱絲整列外罩、氣懸浮室底座構成氣懸浮室。在氣懸浮室底座的中心設置有V形氣懸浮噴嘴，V形氣懸浮噴嘴的上方設置有V形槽，在V形槽下方頂點向下設有毛細通孔。V形氣懸浮噴嘴的外圍纏繞有聚四氟已烯密封層，V形氣懸浮噴嘴沿V形槽中心軸線插入下方的氣懸浮室底座上相匹配的孔中。所述的氣懸浮室底座的下方固定連接有帶內螺紋的螺線狀氣流緩沖管連接座，螺線狀氣流緩沖管連接座內設有螺線狀氣流緩沖管連接頭，螺線狀氣流緩沖管連接頭的外螺紋與螺線狀氣流緩沖管連接座的內螺紋匹配，并壓緊密封墊圈。螺線狀氣流緩沖管連接頭與設置在加熱絲陣列外罩內的螺線管狀氣流緩沖管的上端焊接相連。螺線狀氣流緩沖管的四周器壁設置有可控溫度的加熱絲陣列，固定加熱絲陣列與外圍的加熱絲陣列外罩通過石棉隔熱。氣懸浮室底座設置有上下對穿的內螺紋通孔，排氣管一端的外螺紋通過氣懸浮室底座對應的內螺紋通孔擰進氣懸浮室底座，另一端引出氣懸浮室外，經C端通入大氣。
[0005]所述的處理液加熱恒溫部分包括有儲液罐、液體閥門A、液體閥門B，儲液罐上設有液面觀察窗。儲液罐通過液體閥門A的A端進液，通過液體閥門B的B端出液。儲液罐四周設有儲液罐加熱罩，用于設定和控制儲液罐的溫度；儲液罐上還設置有入氣口、出氣口。
[0006]所述的氣瓶氣體引入氣路部分中包括有混氣室、以及與混氣室相連的支路；所述的螺線狀氣流緩沖管的下端通過轉接頭與混氣室相連；混氣室的底端分別設置有支路口1、支路口 I1、支路口III。所述的氣瓶的氣路通過減壓閥，再通過氣體干燥器后分為支路1、支路II，支路I通過質量流量計A、氣體閥門A與混氣室的支路口 I連接，支路II通過質量流量計B、氣體閥門C連接到儲液罐的入氣口 ；儲液罐的出氣口通過管道與混氣室的支路口II連接；排氣管通過氣體閥門B與混氣室的支路口III連接，經D端通入大氣；所述的V形氣懸浮噴嘴、加熱絲陣列、螺線管狀氣流緩沖管、螺線狀氣流緩沖管連接頭、螺線狀氣流緩沖管連接座為同軸心設置。
[0007]所述的V形氣懸浮噴嘴的V形槽的夾角為25°?35°，V形槽底部頂點向下的毛細通孔的孔徑為Φ0.1mm?0.3_。
[0008]所述的V形氣懸浮噴嘴采用石英玻璃制作。
[0009]本發明中，微球的氣懸浮是通過一個V形的氣懸浮噴嘴來實現的，微球置于氣懸浮噴嘴的V形槽內，V形槽的的下方頂點向下開一個毛細通孔，氣體通過該毛細通孔引入，V形槽的夾角是微球懸浮的關鍵指標，對于一定大小的的微球，只有當V形槽的夾角合適時，調節氣體流量到一定值，微球才能懸浮在V形槽內。夾角過大或過小會出現微球容易飛離V形槽外或不容易懸浮等問題。這里所說的懸浮狀態是指微球不碰觸V形槽內壁懸浮在V形槽內上空，并保持隨機自轉的狀態。
[0010]本發明中，V形氣懸浮噴嘴外圍纏繞足夠厚度聚四氟已烯生膠帶后，沿V形方向插入下方的氣懸浮室底座上相匹配的孔中，要求固定和密封緊密。氣懸浮室底座的下方焊接有帶內螺紋的螺線狀氣流緩沖管連接座，螺線狀氣流緩沖管連接頭的外螺紋與之匹配并完全擰入螺孔壓緊密封墊圈進行密封。螺線狀氣流緩沖管連接頭與一個環繞了 5圈的銅制螺線管狀氣流緩沖管焊接相連，螺線管狀氣流緩沖管的作用是為了緩解通氣瞬間氣流的沖擊，不至于導致微球被大的氣流吹跑。同時螺線狀氣流緩沖管的四周設有可控溫度的加熱絲陣列對其加熱，可設定和控制螺線狀氣流緩沖管的溫度。以避免通過載氣帶來的化學試劑在管的內壁冷凝。固定加熱絲陣列的夾層與最外邊的加熱絲陣列外罩通過石棉隔熱。氣懸浮室底座設置有上下對穿內螺紋通孔，排氣管一端的外螺紋與之匹配擰進該螺孔內，另一端引出氣懸浮室外，進入氣懸浮室的氣體通過該管排出。
[0011]本發明中與混氣室相連的第三個支路是直接通過氣體閥門B與大氣相通，該支路的作用是作為混氣室的排氣口，這是因為所使用的化學試劑可能存在一定的腐蝕性，在設備停止工作后可通過該排氣口將剩余氣體排除室外。儲液罐應選用不被所使用的化學試劑腐蝕的材質，并帶有液面觀察窗。儲液罐通過設有液體閥門A位置較高的A端進液，通過設有液體閥門B位于罐底的B端出液。儲液罐四周設有加熱罩可對儲液罐加熱，并可設定和控制儲液罐的溫度，使儲液罐內的液體能較快的氣化，并被進罐的載氣帶走。
[0012]本發明的工作原理為:將需要處理的微球通過氣懸浮裝置懸浮在空中并保持隨機轉動，再將可溶涂層物質的化學試劑經適當加熱，通過載氣氮氣使其流經微球表面，化學試劑將微球涂層表面溶解，在表面張力作用下，涂層表面將變得平滑、光潔。以制備聚酰亞胺微球為例，采用均苯四酸二酐(PMDA)和4，4_ 二氨基二苯醚(0DA)，經過氣相沉積制備的微球涂層是聚酰胺酸(PAA)，可溶涂層物質的化學試劑是二甲基亞砜(DMS0)，載氣是氮氣。本發明能夠有效平滑粗糙不平起伏較大的微球涂層表面，使得涂層表面質量不好的微球能夠重新得以運用。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的氣懸浮微球表面平滑處理裝置結構示意圖；
圖2為本發明中的氣懸浮室結構示意圖；
圖中，1.氣瓶 2.減壓閥3.氣體干燥器 4.質量流量計A 5.質量流量計B6.氣體閥門A 7.氣體閥門B 8.氣體閥門C 9.液體閥門A 10.液體閥門B 11.儲液罐加熱罩 12.儲液罐 13.混氣室 14.加熱絲陣列 15.螺線狀氣流緩沖管16.V形氣懸浮噴嘴17.微球18.氣懸浮觀察罩19.加熱絲陣列外罩20.氣懸浮室底座21.排氣管22.密封墊圈23.聚四氟已烯密封層24.螺線狀氣流緩沖管連接頭25.螺線狀氣流緩沖管連接座。
【具體實施方式】
[0014]下面根據附圖對本發明進行具體描述。
[0015]實施例1
圖1為本發明的氣懸浮微球表面平滑處理裝置結構示意圖，圖2為本發明中的氣懸浮室結構示意圖。在圖1、圖2中，本發明的氣懸浮微球表面平滑處理裝置，含有氣懸浮部分、處理液加熱恒溫部分和氣瓶氣體引入氣路部分。所述的氣懸浮部分包括上段氣懸浮觀察罩18、下段加熱絲整列外罩19，氣懸浮觀察罩18與加熱絲整列外罩19之間設置氣懸浮室底座20，氣懸浮觀察罩18、加熱絲整列外罩19、氣懸浮室底座20構成氣懸浮室。在氣懸浮室底座20的中心設置有V形氣懸浮噴嘴16，V形氣懸浮噴嘴16的上方設置有V形槽，在V形槽下方頂點向下設有毛細通孔。V形氣懸浮噴嘴16的外圍纏繞有聚四氟已烯密封層23，V形氣懸浮噴嘴16沿V形槽中心軸線插入下方的氣懸浮室底座20上相匹配的孔中。所述的氣懸浮室底座20的下方固定連接有帶內螺紋的螺線狀氣流緩沖管連接座25，螺線狀氣流緩沖管連接座25內設有螺線狀氣流緩沖管連接頭24，螺線狀氣流緩沖管連接頭24的外螺紋與螺線狀氣流緩沖管連接座25的內螺紋匹配，并壓緊密封墊圈22。螺線狀氣流緩沖管連接頭24與設置在加熱絲陣列外罩19內的螺線管狀氣流緩沖管15的上端焊接相連。螺線狀氣流緩沖管15的四周器壁設有可控溫度的加熱絲陣列14，固定加熱絲陣列14與外圍的加熱絲陣列外罩19通過石棉隔熱。氣懸浮室底座20設置有上下對穿的內螺紋通孔，排氣管21 —端的外螺紋通過氣懸浮室底座20對應的內螺紋通孔擰進氣懸浮室底座20，另一端引出氣懸浮室外，經C端通入大氣。
[0016]所述的處理液加熱恒溫部分包括有儲液罐12、液體閥門A9、液體閥門B10，儲液罐12上設有液面觀察窗。儲液罐12通過液體閥門A9的A端進液，通過液體閥門BlO的B端出液；儲液罐四周設有儲液罐加熱罩11，用于設定和控制儲