CN117069367A - 一种玻璃微细储氢管的制备装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种玻璃微细储氢管的制备装置和方法,包括:制备若干粗玻璃管;制备在高温状态下具有延展性的高温塑形材料;将若干粗玻璃管均放置高温塑形材料之间,构成粗玻璃管组合体;对粗玻璃管组合体高温加热,拉伸制得到细玻璃管组合体;获取若干细玻璃管组合体,构成细玻璃管复合棒;对获得的细玻璃管复合棒加热拉伸,获得微管储氢装置;本发明利用高温塑形材料构成的层层套接的环状安装槽,通过高温拉伸使得高温塑性材料延展与被拉伸的粗玻璃管贴合,并通过高温塑性材料的颈缩,束缚若干被拉伸成层层环状分布的细玻璃管,成细玻璃管组合体,减少了粗玻璃管拉伸的次数,并对被拉伸后的玻璃管进行集中束缚收集,能够高效的进行后续操作。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃管制备技术领域,尤其涉及一种玻璃微细储氢管的制备装置和方法。
背景技术
玻璃微细管是指直径较小、长度较长的玻璃管道;它们通常具有微米级的直径,而长度可以根据需要定制;玻璃微细管具有高温耐性、化学稳定性和光透明性等优良的性能,且具有超细的空芯尺寸、良好的精度保证,因此可应用于液体或气体过滤、微管导流等,因此在许多领域中有广泛的应用,如实验室研究和生物医学研究。
如中国专利CN113357526B公开了一种微管储氢装置的制造方法,包括以下步骤:将粗空心玻璃管壁拉成细空心玻璃管;将粗实心玻璃管壁拉成细实心玻璃管;将基础正六边形储氢单元管束和第一类微型正六边形储氢单元固定管束组合成为将正六边形储氢单元;通过对正六边形储氢单元末端进行拉伸,拉伸到合适位置时,对正六边形储氢单元末端进行切断;该发明提供了玻璃管拉细、重整排列和空间布置的方法,特殊的排布方式和特殊的实体和空心纤维管的布置,提高了整体的牢固性和可靠性,大大提高单位面积储氢量和氢气的储存率;但是,需要对多个粗玻璃管依次拉伸,依次拼接后再次拉伸,需要多次重复的对玻璃管拉伸,操作较为麻烦,且因粗玻璃管拉伸成细玻璃管后,是难以对细玻璃管进行集中收集,并将细玻璃管集中固定拼接。
因此,有必要设计一种玻璃微细储氢管的制备装置和方法,以解决上述技术问题中的不足之处,
发明内容
本发明克服了现有技术的不足,提供一种玻璃微细储氢管的制备装置和方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案为:一种玻璃微细储氢管的制备方法,包括以下步骤:
S1、制备若干粗玻璃管;
S2、制备在高温状态下具有延展性的高温塑形材料,并将高温塑形材料呈层层环状设置;
S3、将若干粗玻璃管均放置在呈层层环状设置的高温塑形材料之间,构成粗玻璃管组合体;
S4、对粗玻璃管组合体高温加热,并将粗玻璃管组合体拉伸,高温塑形材料延展颈缩贴合在被拉伸的粗玻璃管,束缚被拉伸的高温塑形材料,拉伸制得到细玻璃管组合体;
S5、获取若干细玻璃管组合体,将若干细玻璃管组合体均匀放置在呈层层环状设置的高温塑形材料之间,构成细玻璃管复合棒;
S6、对获得的细玻璃管复合棒加热拉伸,将细玻璃管复合棒拉伸至适当位置,获得由玻璃微细管组合成的微管储氢装置。
本发明一个较佳实施例中,在所述S2中,高温塑性材料为碳化硼改性酚醛树脂。
本发明一个较佳实施例中,碳化硼改性酚醛树脂的制备方法如下步骤:
S21、获取酚醛树脂和碳化硼,并将酚醛树脂和碳化硼混合搅拌;
S22、将混合均匀的酚醛树脂和碳化硼热压成型,形成均匀的胚体;
S23、将热压成型的坯体再次进行热固化,形成层层环状的结构。
本发明一个较佳实施例中,在所述S21中,酚醛树脂和碳化硼之间的质量之比5-7:3-5之间,并快速搅拌。
本发明一个较佳实施例中,所述粗玻璃管的制备采用拔制成型,且粗玻璃管的外径尺寸在20mm-20.5mm,管壁厚度在4.5mm-5mm,制备得出的细玻璃管外径在1mm-2mm,管壁厚度在0.15mm-0.18mm,制备得出的微管储氢装置中的玻璃微细管外径在100μm-120μm,管壁厚度在20μm-30μm。
本发明一个较佳实施例中,层层环状的高温塑性材料的宽度与位于高温塑性材料之间的玻璃管直径之比为1:1。
一种玻璃微细储氢管的制备装置,使用上述任一项所述的一种玻璃微细储氢管的制备方法,包括:对玻璃管均匀安置的安置模块,拉伸玻璃管的拉伸模块,以及对玻璃管加热的加热模块,所述安置模块和拉伸模块的下方位置均安装有线轨;
所述安置模块包括:对称设置在所述线轨上的支撑座,以及安装在所述支撑座上的安装盘;所述安装盘为层层环状设置,相对设置的所述安装盘之间均安装有高温塑形材料。
本发明一个较佳实施例中,所述拉伸模块驱动对称设置的支撑座向着相反方向移动。
本发明一个较佳实施例中,所述加热模块位于线轨的两侧,对安装盘之间的玻璃管加热软化。
本发明一个较佳实施例中,所述安装盘的一侧设有驱动安装盘旋转的驱动件。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,本发明具备以下有益效果:
本发明提供了一种玻璃微细储氢管的制备装置和方法,利用高温塑形材料构成的层层套接的环状安装槽,通过高温拉伸使得高温塑性材料延展与被拉伸的粗玻璃管贴合,并通过高温塑性材料的颈缩,束缚若干被拉伸成层层环状分布的细玻璃管,成细玻璃管组合体,减少了粗玻璃管拉伸的次数,并对被拉伸后的玻璃管进行集中束缚收集,能够高效的进行后续操作。
本发明通过一次性制备若干玻璃微细管,提搞了对玻璃微细管的制备的效率,使其具有更高的统一性与规则性,从而提高了制备的成品率。
本发明通过将碳化硼改性酚醛树脂作为高温塑性材料,在拉伸延展时,不仅可以贴合玻璃管,还能够利用其自身在拉伸过程中出现颈缩现象,对被拉细的玻璃管进行收紧束缚,方便后续对玻璃微细管的拉伸制备。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图;
图1是本发明一种玻璃微细储氢管的制备方法流程图;
图2是本发明碳化硼改性酚醛树脂的制备方法流程图;
图3是本发明一种玻璃微细储氢管的制备装置结构示意图;
图4为本发明粗玻璃管组合体结构示意图;
图5为本发明细玻璃管组合体结构示意图;
图6为本发明细玻璃管复合棒结构示意图。
图中:1、安置模块;2、细玻璃管复合棒;3、加热模块;4、线轨;5、高温塑形材料;6、支撑座;7、粗玻璃管;8、粗玻璃管组合体;9、细玻璃管组合体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本申请和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1、图4、图5和图6所示,一种玻璃微细储氢管的制备方法,包括以下步骤:
S1、制备若干粗玻璃管7,粗玻璃管7作为存储氢气的原材料;
S2、制备在高温状态下具有延展性的高温塑形材料5,并将高温塑形材料5呈层层环状设置,且层层环状的高温塑性材料呈套接设置,每层之间的间距均为粗玻璃管7的直径距离,是为了方便对粗玻璃管7与其接触的高温塑形材料5紧密贴合;
S3、将若干粗玻璃管7均放置在呈层层环状设置的高温塑形材料5之间,构成粗玻璃管组合体8;
S4、对粗玻璃管组合体8高温加热,并将粗玻璃管组合体8拉伸,高温塑形材料5延展颈缩贴合在被拉伸的粗玻璃管7,束缚被拉伸的高温塑形材料5,拉伸制得到细玻璃管组合体9;
S5、获取若干细玻璃管组合体9,将若干细玻璃管组合体9均匀放置在呈层层环状设置的高温塑形材料5之间,构成细玻璃管复合棒2;
S6、对获得的细玻璃管复合棒2加热拉伸,将细玻璃管复合棒2拉伸至适当位置,获得由玻璃微细管组合成的微管储氢装置。
现有技术中对于微管储氢中的玻璃微细管拉伸制备的过程中,是需要将若干粗玻璃管7依次进行拉伸,获得玻璃微细管,而微管储氢装置中的是由若干玻璃微细管组合成的,因此,依次将若干粗玻璃管7制成玻璃微细管的工作量大;
本发明在制备由玻璃微细管构成的微管储氢装置过程中,是先将高温塑形材料5制备成若干环状层,且每个环状层均是相互套接设置,每个环状层之间也存在一定的空隙,空隙的大小与所要拉伸的玻璃管直径相等,便可以将待拉伸的玻璃管进行制成限位,在由粗玻璃管7制备成微管储氢装置过程中,将若干粗玻璃管7均匀放置在层层环状设置的高温塑性材料的空隙之间,构成粗玻璃管组合体8,通过高温加热,使得粗玻璃管组合体8中的高温塑性材料和粗玻璃管7均处于软化状态,便可以将粗玻璃管组合体8拉伸,制备成细玻璃管组合体9,且将粗玻璃管7拉伸的过程中,粗玻璃管7的中心轴位置不变,而管径变细,相邻的粗玻璃管7之间存在较大的空隙,因此,为了使得后续制备成的细玻璃管组合体9后细玻璃管可以相互贴合,所以,在拉伸粗玻璃管7的过程中,被拉细的粗玻管需要相互靠近,被束缚,而高温塑形材料5自身的延展性,在其被拉伸的过程中,会出现颈缩的现象,从而可以将被拉细的粗玻璃管7逐渐向中心靠拢,并被束缚,所以,通过一次拉伸便获得若干细玻璃管,节省了大量的时间;
重复以上操作,便可以获得若干细玻璃管组合体9,同时制备出环状空隙大小与细玻璃管组合体9的直径大小相同的高温塑性材料,将若干细玻璃管组合体9均匀放置到高温塑性材料的环状空隙中,构成细玻璃管复合棒2,再次重复上述操作,便能后获得由若干玻璃微细管组合成的微管储氢装置,由此,可以得出,本发明能有效的提高制备的效率。
如图2所示,本发明中,在S2中,高温塑性材料为碳化硼改性酚醛树脂。
本发明中,碳化硼改性酚醛树脂的制备方法如下步骤:
S21、获取酚醛树脂和碳化硼,并将酚醛树脂和碳化硼混合搅拌;
S22、将混合均匀的酚醛树脂和碳化硼热压成型,形成均匀的胚体;
S23、将热压成型的坯体再次进行热固化,形成层层环状的结构。
本发明中,在S21中,酚醛树脂和碳化硼之间的质量之比5-7:3-5之间,并快速搅拌。
因碳化硼改性酚醛树脂可以在制备过程中增加碳化硼的含量,来增加碳化硼改性酚醛树脂的耐热性能,所以酚醛树脂和碳化硼之间的质量之比决定碳化硼改性酚醛树脂的适用场景,以能达到作为玻璃管拉伸过程中起到的束紧作用;
如下;
对比例一,在碳化硼改性酚醛树脂制备过程中,碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在3:7;
获取碳化硼改性酚醛样品用量约为20mg,选择20C/min升温速率,Ar气氛,流速50mL/min,用瑞士BrukerAV-300NMR波谱仪对固化前、后的硼改性酚醛树脂进行固态,以四甲基硅烷作为内标,魔角转速6kHz,共振频率70MHz,能够得出碳化硼改性酚醛树脂在逐步升高的温度下,碳化硼改性酚醛树脂会出现逐步的失重,具体可以分为以下四个阶段:
第一阶段在80℃-350℃之间,失重率达到12.5%,这一阶段处于碳化硼改性酚醛树脂的固化状态,在形成此状态过程中,碳化硼改性酚醛树脂中的水挥发,以及酚醛树脂中原来未参加反应的单体释放所致;
第二阶段在350℃-550℃之间,失重率达到2.5%,在此阶段是因为酚醛树脂开始分解,释放小分子;
第三阶段在550℃-850℃之间,失重率达到15.2%,在这一阶段中,树脂会出现剧烈分解;
第四阶段在850℃-1000℃之间,失重率达到1.8%,在这一阶段中,碳化硼改性酚醛树脂进一步裂解,并和苯环中的氢原子结合生成氢气,氢气释放所导致的,随之形成完整的玻璃碳结构;
结合以上热重分析,可以推断出碳化硼改性酚醛树脂在550℃-850℃之间发生剧烈分解,所以产生的失重较大,350℃-550℃之间失重率位于两个较大失重率之间,因此可以推断出,碳化硼改性酚醛树脂处于可以进行延展状态;
采用GC9800RFP-2对固化后的硼改性酚醛树脂进行裂解-气相色谱(Py-GC)分析裂解温度750℃;
对比例二,在碳化硼改性酚醛树脂制备过程中,碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在4:6;
获取碳化硼改性酚醛样品用量约为20mg,选择20C/min升温速率,Ar气氛,流速50mL/min,用瑞士BrukerAV-300NMR波谱仪对固化前、后的硼改性酚醛树脂进行固态,以四甲基硅烷作为内标,魔角转速6kHz,共振频率70MHz,能够得出碳化硼改性酚醛树脂在逐步升高的温度下,碳化硼改性酚醛树脂会出现逐步的失重,具体可以分为以下四个阶段:
第一阶段在80℃-400℃之间,失重率达到12.3%,这一阶段处于碳化硼改性酚醛树脂的固化状态,在形成此状态过程中,碳化硼改性酚醛树脂中的水挥发,以及酚醛树脂中原来未参加反应的单体释放所致;
第二阶段在400℃-600℃之间,失重率达到2.3%,在此阶段是因为酚醛树脂开始分解,释放小分子;
第三阶段在600℃-900℃之间,失重率达到14.8%,在这一阶段中,树脂会出现剧烈分解;
第四阶段在900℃-1050℃之间,失重率达到1.5%,在这一阶段中,碳化硼改性酚醛树脂进一步裂解,并和苯环中的氢原子结合生成氢气,氢气释放所导致的,随之形成完整的玻璃碳结构;
结合以上热重分析,可以推断出碳化硼改性酚醛树脂在600℃-900℃之间发生剧烈分解,所以产生的失重较大,在400℃-600℃之间失重率位于两个较大失重率之间,因此可以推断出,碳化硼改性酚醛树脂处于可以进行延展状态;
采用GC9800RFP-2对固化后的硼改性酚醛树脂进行裂解-气相色谱(Py-GC)分析裂解温度800℃;
对比例三,在碳化硼改性酚醛树脂制备过程中,碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在5:5;
获取碳化硼改性酚醛样品用量约为20mg,选择20C/min升温速率,Ar气氛,流速50mL/min,用瑞士BrukerAV-300NMR波谱仪对固化前、后的硼改性酚醛树脂进行固态,以四甲基硅烷作为内标,魔角转速6kHz,共振频率70MHz,能够得出碳化硼改性酚醛树脂在逐步升高的温度下,碳化硼改性酚醛树脂会出现逐步的失重,具体可以分为以下四个阶段:
第一阶段在100℃-500℃之间,失重率达到12.6%,这一阶段处于碳化硼改性酚醛树脂的固化状态,在形成此状态过程中,碳化硼改性酚醛树脂中的水挥发,以及酚醛树脂中原来未参加反应的单体释放所致;
第二阶段在500℃-700℃之间,失重率达到2.44%,在此阶段是因为酚醛树脂开始分解,释放小分子;
第三阶段在700℃-950℃之间,失重率达到13.8%,在这一阶段中,树脂会出现剧烈分解;
第四阶段在950℃-1150℃之间,失重率达到1.6%,在这一阶段中,碳化硼改性酚醛树脂进一步裂解,并和苯环中的氢原子结合生成氢气,氢气释放所导致的,随之形成完整的玻璃碳结构;
结合以上热重分析,可以推断出碳化硼改性酚醛树脂在700℃-950℃之间发生剧烈分解,所以产生的失重较大,在500℃-700℃之间失重率位于两个较大失重率之间,因此可以推断出,碳化硼改性酚醛树脂处于可以进行延展状态;
采用GC9800RFP-2对固化后的碳化硼改性酚醛树脂进行裂解-气相色谱(Py-GC)分析裂解温度850℃;
由此可以看出,随着碳化硼在碳化硼改性酚醛树脂制备过程中,所占含量的上升,碳化硼改性酚醛树脂的软化温度呈一种上升的趋势,因为碳化硼的引入提高了酚醛树脂的玻璃化转变的温度,使其可以在更高的温度下才会软化,采用碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在5:5,从而可以适用于在玻璃管加热拉伸的处理中,因为玻璃管的加热拉伸,需要将玻璃管的温度提高到600摄氏度以上,才能将玻璃管进行软化,以达到能够拉伸的目的。
考虑到碳化硼改性酚醛树脂在高温状态下会具有一定的粘度,而相应的粘度则可以对拉伸后呈细玻璃管组合体9中相邻的细玻璃进行粘合固定,使得后续构成的微管储氢装置的结构稳定,基于上述对比例中所得的数据,在对比例一中,即在碳化硼改性酚醛树脂制备过程中,碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在3:7;将固化后粘接玻璃样品埋入装满焦粉的坩埚中分别进行如下热处理:以2℃/min的升温速率,分别加热至80℃-350℃之间、350℃-550℃之间、550℃-850℃之间和850℃-1000℃之间,并在每个特定温度下恒温2h,整个热处理过程智能控温仪进行精确控制,作为对比,纯酚醛也被用来粘接玻璃试样,并进行相应的热处理;
在80℃-350℃之间,经历350℃及以下温度的热处理之后,均表现出较好的粘接性能,纯酚醛树脂的粘连强度在5.1MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在4.09MPa;
在350℃-550℃之间,纯酚醛树脂的粘连强度在1.82MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在3.82MPa;
在550℃-850℃之间,即处于碳化硼改性酚醛树脂剧烈分解过程,纯酚醛树脂的粘连强度在2.56MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在12.13MPa;
即,在350℃-550℃之间碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度的最弱;
在对比例二,碳化硼改性酚醛树脂制备过程中,碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在4:6;将固化后粘接玻璃样品埋入装满焦粉的坩埚中分别进行如下热处理:以2℃/min的升温速率,分别加热至80℃-400℃之间、400℃-600℃之间、600℃-900℃之间和900℃-1050℃之间,并在每个特定温度下恒温2h,整个热处理过程智能控温仪进行精确控制,作为对比,纯酚醛也被用来粘接玻璃试样,并进行相应的热处理;
在80℃-400℃之间,经历400℃及以下温度的热处理之后,均表现出较好的粘接性能,纯酚醛树脂的粘连强度在5.32MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在4.16MPa;
在400℃-600℃之间,纯酚醛树脂的粘连强度在1.95MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在3.65MPa;
在600℃-900℃之间,即处于碳化硼改性酚醛树脂剧烈分解过程,纯酚醛树脂的粘连强度在2.72MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在12.05MPa;
即在400℃-600℃之间,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度最弱;
在对比例三中,碳化硼改性酚醛树脂制备过程中,碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在5:5;将固化后粘接玻璃样品埋入装满焦粉的坩埚中分别进行如下热处理:以2℃/min的升温速率,分别加热至100℃-500℃之间、500℃-700℃之间、700℃-950℃之间和950℃-1150℃之间,并在每个特定温度下恒温2h,整个热处理过程智能控温仪进行精确控制,作为对比,纯酚醛也被用来粘接玻璃试样,并进行相应的热处理;
在100℃-500℃之间,经历500℃及以下温度的热处理之后,均表现出较好的粘接性能,纯酚醛树脂的粘连强度在5.12MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在4.03MPa;
在500℃-700℃之间,纯酚醛树脂的粘连强度在1.86MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在3.34MPa;
在700℃-950℃之间,即处于碳化硼改性酚醛树脂剧烈分解过程,纯酚醛树脂的粘连强度在2.72MPa,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度在12.32MPa;
即在500℃-700℃之间,碳化硼改性酚醛树脂的粘连强度最弱;
基于上述对比案例可以得出,在碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在5:5时,碳化硼改性酚醛树脂处于软化状态,具有延展性,且其粘连强度最低,在玻璃管拉伸过程中,与玻璃管粘连,所以,本发明的碳化硼改性酚醛树脂采用碳化硼的含量与酚醛树脂的含量占比在5:5的 方式制备。
本发明中,粗玻璃管的制备采用拔制成型,且粗玻璃管7的外径尺寸在20mm-20.5mm,管壁厚度在4.5mm-5mm,制备得出的细玻璃管外径在1mm-2mm,管壁厚度在0.15mm-0.18mm,制备得出的微管储氢装置中的玻璃微细管外径在100μm-120μm,管壁厚度在20μm-30μm。
本发明中,层层环状的高温塑性材料的宽度与位于高温塑性材料之间的玻璃管直径之比为1:1;
考虑到现有技术中,在粗玻璃管7被拉细后,需要将若干细玻璃管进行收集放置,随后将其捆绑成均匀的规则形状,如正六边形,圆形等,因此是难以对若干细玻璃管进行捆绑束缚的,而高温塑形材料5的设置,使得若干粗玻璃管7在同步制备过程中,也同时对若干被拉细后的粗玻璃管7进行捆绑束缚,节约了对玻璃微细管制备的时间,提高了工作效率。
如图3所示,一种玻璃微细储氢管的制备装置,使用上述任一项所述的一种玻璃微细储氢管的制备方法,包括:对玻璃管均匀安置的安置模块1,拉伸玻璃管的拉伸模块,拉伸模块为液压伸缩杆设置,以及对玻璃管加热的加热模块3,安置模块1和拉伸模块的下方位置均安装有线轨4,拉伸模块驱动对称设置的支撑座6向着相反方向移动,加热模块3位于线轨4的两侧,对安装盘4之间的玻璃管加热软化;
安置模块1包括:对称设置在线轨4上的支撑座6,以及安装在支撑座6上的安装盘4;安装盘4为层层环状设置,相对设置的安装盘4之间均安装有高温塑形材料5;
将若干粗玻璃管7均匀放置到高温塑性材料形成的空隙之间,构成粗玻璃管组合体8,加热模块3对其加热至粗玻璃管7软化,此时拉伸模块驱动两个支撑座6向着相反方向远离,使粗玻璃管组合体8拉伸至细玻璃管组合体9,重复上方操作,并获得若干细玻璃管组合体9,将若干细玻璃管组合体9均匀放置到高温塑性材料的环状空隙中,构成细玻璃管复合棒2,加热模块3对细玻璃管复合棒2,拉伸模块将细玻璃管复合棒2拉伸,制备由若干玻璃微细管组合成的微管储氢装置,对微管储氢装置的一端封口,且继续对微管储氢装置加热至高温塑性材料热解,使得对微管储氢装置中的若干玻璃微细管之间进行固定。
本发明中,安装盘4的一侧设有驱动安装盘4旋转的驱动件,在加热模块3对待拉伸的玻璃管加热过程中,进行旋转,使得加热更加充分。
本发明使用时,将若干粗玻璃管7均匀放置到高温塑性材料形成的空隙之间,因高温塑形材料5安装在安装盘4之间,构成粗玻璃管组合体8,通过加热模块3对粗玻璃管组合体8,通过拉伸模块驱动支撑座6向着相反方向移动,位于支撑座6上的安装盘4则会向着相反方向移动,对粗玻璃管组合体8拉伸,粗玻璃管7被拉伸,以其轴线位置变细,高温塑性材料被拉伸产生颈缩现象,将变细的粗玻璃管7向着中心位置集中束缚,制备成细玻璃管组合体9,重复上述操作,制备出若干细玻璃管组合体9,再将若干细玻璃管组合体9均匀放置到高温塑性材料的环状空隙中,构成细玻璃管复合棒2,再次重复上述操作,便能后获得由若干玻璃微细管组合成的微管储氢装置。
以上依据本发明的理想实施例为启示,通过上述的说明内容,相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内,进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容,必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (10)
1.一种玻璃微细储氢管的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,
S1、制备若干粗玻璃管;
S2、制备在高温状态下具有延展性的高温塑形材料,并将高温塑形材料呈层层环状设置;
S3、将若干粗玻璃管均放置在呈层层环状设置的高温塑形材料之间,构成粗玻璃管组合体;
S4、对粗玻璃管组合体高温加热,并将粗玻璃管组合体拉伸,高温塑形材料延展颈缩贴合在被拉伸的粗玻璃管,束缚被拉伸的高温塑形材料,拉伸制得到细玻璃管组合体;
S5、获取若干细玻璃管组合体,将若干细玻璃管组合体均匀放置在呈层层环状设置的高温塑形材料之间,构成细玻璃管复合棒;
S6、对获得的细玻璃管复合棒加热拉伸,将细玻璃管复合棒拉伸至适当位置,获得由玻璃微细管组合成的微管储氢装置。
2.根据权利要求1的一种玻璃微细储氢管的制备方法,其特征在于:在S2中,高温塑性材料为碳化硼改性酚醛树脂。
3.根据权利要求2的一种玻璃微细储氢管的制备方法,其特征在于:碳化硼改性酚醛树脂的制备方法如下步骤:
S21、获取酚醛树脂和碳化硼,并将酚醛树脂和碳化硼混合搅拌;
S22、将混合均匀的酚醛树脂和碳化硼热压成型,形成均匀的胚体;
S23、将热压成型的坯体再次进行热固化,形成层层环状的结构。
4.根据权利要求3的一种玻璃微细储氢管的制备方法,其特征在于:在S21中,酚醛树脂和碳化硼之间的质量之比5-7:3-5之间,并快速搅拌。
5.根据权利要求1的一种玻璃微细储氢管的制备方法,其特征在于:粗玻璃管的制备采用拔制成型,且粗玻璃管的外径尺寸在20mm-20.5mm,管壁厚度在4.5mm-5mm,制备得出的细玻璃管外径在1mm-2mm,管壁厚度在0.15mm-0.18mm,制备得出的微管储氢装置中的玻璃微细管外径在100μm-120μm,管壁厚度在20μm-30μm。
6.根据权利要求1的一种玻璃微细储氢管的制备方法,其特征在于:层层环状的高温塑性材料的宽度与位于高温塑性材料之间的玻璃管直径之比为1:1。
7.一种玻璃微细储氢管的制备装置,使用权利要求1-6任一项所述的一种玻璃微细储氢管的制备方法,包括:对玻璃管均匀安置的安置模块,拉伸玻璃管的拉伸模块,以及对玻璃管加热的加热模块,其特征在于,安置模块和拉伸模块的下方位置均安装有线轨;
安置模块包括:对称设置在线轨上的支撑座,以及安装在支撑座上的安装盘;安装盘为层层环状设置,相对设置的安装盘之间均安装有高温塑形材料。
8.根据权利要求7的一种玻璃微细储氢管的制备装置,其特征在于:拉伸模块驱动对称设置的支撑座向着相反方向移动。
9.根据权利要求7的一种玻璃微细储氢管的制备装置,其特征在于:加热模块位于线轨的两侧,对安装盘之间的玻璃管加热软化。
10.根据权利要求7的一种玻璃微细储氢管的制备装置,其特征在于:安装盘的一侧设有驱动安装盘旋转的驱动件。
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