CN218101303U - 一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，包括安装台，所述安装台顶端一侧设置有加热机构，所述加热机构包括加热保温箱、反应管、封板、出气管、单向阀、密封门板、导热管、加热丝、进料管、导气盒、进气管和挡板，通过在安装台顶部固定加热保温箱，将反应管固定于加热保温箱内部，通过进气管将氩气送入导气盒中，通过挡板使氩气流速缓慢均匀，使氩气均匀进入反应管中，将空气排净，从而保障了反应物的纯净，通过加热丝的加热使导热管温度升高，从而对加热保温箱内部进行加热，进而使反应管的温度均匀升高，保持了反应的稳定性，提高了产品的纯度，提高产品的质量。

Description

一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备

技术领域

本实用新型涉及复合材料的制备技术领域，具体为一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备。

背景技术

随着能源与环境问题的日益突出，发展新型可再生能源迫在眉睫，而高校持续稳定的新型储能技术对新型能源的开发利用具有重要意义，镁离子电池因镁资源丰富价格低廉，高体积比容量，无枝晶形成，安全性高等优势，在大型动力电池系统中具有良好的应用前景，正迅速成为一种很有前途的储能和转换技术，因此，开发新型正极材料、利用纳米技术、构建复合材料等策略提高电极材料的电化学性能，对推动镁离子电池正极材料的发展和高能量密度镁离子具有重要意义；

但是目前市场上缺乏制造三明治结构复合材料的制备的设备，从而导致难以制造出提高电池性能的电极材料，不利于电池的发展，影响新型能源的开发与利用。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，可以有效解决上述背景技术中提出目前市场上缺乏制造三明治结构复合材料的制备的设备，从而导致难以制造出提高电池性能的电极材料，不利于电池的发展，影响新型能源的开发与利用的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，包括安装台，包括加热机构、搅拌机构和过滤清洗机构；

所述安装台顶端一侧设置有加热机构，所述加热机构包括加热保温箱、反应管、封板、出气管、单向阀、密封门板、导热管、加热丝、进料管、导气盒、进气管和挡板；

所述安装台顶端一侧固定安装有加热保温箱，所述加热保温箱内部固定安装有反应管，所述加热保温箱一侧对应反应管位置处转动安装有封板，所述封板一侧中部固定安装有出气管，所述出气管外侧设置有单向阀，所述加热保温箱一侧底部转动安装有密封门板，所述加热保温箱内部对称固定安装有导热管，所述导热管内部固定安装有加热丝，所述反应管外侧固定安装有进料管，所述加热保温箱另一侧固定安装有导气盒，所述导气盒一侧底部固定安装有进气管，所述导气盒内部错位固定安装有挡板。

优选的，所述加热丝的输入端与外部电源的输出端电性连接，所述进料管外侧对应加热保温箱顶部位置处设置有密封橡胶圈，所述加热保温箱一侧与导气盒一侧对应反应管另一端位置处开设有圆孔。

优选的，所述安装台顶端中部设置有搅拌机构；

所述搅拌机构包括搅拌箱、支架、固定板、电机、第一锥形齿轮、第二锥形齿轮、转轴、搅拌柱、透气孔、气泵、出液管和阀门；

所述安装台顶端中部固定安装有搅拌箱，所述搅拌箱顶端固定安装有支架，所述支架底端边部固定安装有固定板，所述固定板一侧中部固定安装有电机，所述电机输出轴一端卡接有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮边部通过齿纹啮合转动安装有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮内部卡接有转轴，所述转轴外侧均匀固定安装有搅拌柱，所述搅拌柱外侧开设有透气孔，所述支架顶端中部固定安装有气泵，所述搅拌箱,底端中部固定安装有出液管，所述出液管外侧设置有阀门。

优选的，所述电机与气泵的输入端电源与外部电源的输出端电性连接，所述转轴与搅拌柱内部均设置有空腔，且气泵的端口设置于转轴的空腔内部，所述转轴通过轴承安装于支架内部。

优选的，所述安装台顶端另一侧设置有过滤清洗机构；

所述过滤清洗机构包括过滤箱、进料斗、进液管、喷头、固定盒、导流管、过滤盒和滤网；

所述安装台顶端另一侧固定安装有过滤箱，所述过滤箱顶端中部固定安装有进料斗，所述过滤箱顶部位于进料斗两侧位置处均固定安装有进液管，两个所述进液管底端均固定安装有喷头，所述过滤箱内部固定安装有固定盒，所述固定盒底端中部固定安装有导流管，所述固定盒顶部滑动卡接有过滤盒，所述过滤盒底部固定安装有滤网。

优选的，所述过滤盒底部与固定盒顶部紧密贴合，且过滤盒底部面积与固定盒顶部面积相等

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：本实用新型结构科学合理，使用安全方便：

1.设置了加热机构，通过在安装台顶部固定加热保温箱，将反应管固定于加热保温箱内部，通过进气管将氩气送入导气盒中，通过挡板使氩气流速缓慢均匀，使氩气均匀进入反应管中，将空气排净，从而保障了反应物的纯净，通过加热丝的加热使导热管温度升高，从而对加热保温箱内部进行加热，进而使反应管的温度均匀升高，保持了反应的稳定性，提高了产品的纯度，提高产品的质量；

2.设置了搅拌机构，通过在安装台顶端固定搅拌箱将支架固定，通过在支架底端固定固定板将电机固定，通过电机的转动带动第一锥形齿轮转动，从而带动第二锥形齿轮转动，进而使转轴转动，从而带动搅拌柱转动，实现对反应物的充分搅拌，通过气泵使气体通过转轴内的空腔进入搅拌柱的透气孔，从而使液体翻动，进一步的使原料充分反应，提高了搅拌效率，节省反应时间；

3.设置了过滤清洗机构，通过在过滤箱顶端固定安装进料斗，将原材料送入进料斗中，从而使原料进入过滤盒中，通过滤网对原料进行过滤，通过进液管，将清洗液送入过滤箱中，对过滤盒中的固体进行清洗，之后抽出过滤盒对固体进行集中处理，从而便于对产物进行提取，方便了下一步的加工，节省时间。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的加热机构结构示意图；

图3是本实用新型的搅拌机构结构示意图；

图4是本实用新型的过滤清洗机构结构示意图；

图5是本实用新型的挡板安装结构示意图；

图中标号：1、安装台；

2、加热机构；201、加热保温箱；202、反应管；203、封板；204、出气管；205、单向阀；206、密封门板；207、导热管；208、加热丝；209、进料管；210、导气盒；211、进气管；212、挡板；

3、搅拌机构；301、搅拌箱；302、支架；303、固定板；304、电机；305、第一锥形齿轮；306、第二锥形齿轮；307、转轴；308、搅拌柱；309、透气孔；310、气泵；311、出液管；312、阀门；

4、过滤清洗机构；401、过滤箱；402、进料斗；403、进液管；404、喷头；405、固定盒；406、导流管；407、过滤盒；408、滤网。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：如图1-5所示，本实用新型提供一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，包括安装台1，包括加热机构2、搅拌机构3和过滤清洗机构4；

为了对原材料进行反应与制备，安装台1顶端一侧设置有加热机构2，加热机构2包括加热保温箱201、反应管202、封板203、出气管204、单向阀205、密封门板206、导热管207、加热丝208、进料管209、导气盒210、进气管211和挡板212；

安装台1顶端一侧固定安装有加热保温箱201，加热保温箱201内部固定安装有反应管202，反应管202为石英材质，加热保温箱201一侧对应反应管202位置处转动安装有封板203，封板203一侧中部固定安装有出气管204，出气管204外侧设置有单向阀205，加热保温箱201一侧底部转动安装有密封门板206，加热保温箱201内部对称固定安装有导热管207，导热管207内部固定安装有加热丝208，反应管202外侧固定安装有进料管209，加热保温箱201另一侧固定安装有导气盒210，导气盒210一侧底部固定安装有进气管211，导气盒210内部错位固定安装有挡板212。

加热丝208的输入端与外部电源的输出端电性连接，进料管209外侧对应加热保温箱201顶部位置处设置有密封橡胶圈，加热保温箱201一侧与导气盒210一侧对应反应管202另一端位置处开设有圆孔。

为了使原料进行充分反应搅拌，安装台1顶端中部设置有搅拌机构3；

搅拌机构3包括搅拌箱301、支架302、固定板303、电机304、第一锥形齿轮305、第二锥形齿轮306、转轴307、搅拌柱308、透气孔309、气泵310、出液管311和阀门312；

安装台1顶端中部固定安装有搅拌箱301，搅拌箱301顶端固定安装有支架302，支架302底端边部固定安装有固定板303，固定板303一侧中部固定安装有电机304，电机304输出轴一端卡接有第一锥形齿轮305，第一锥形齿轮305边部通过齿纹啮合转动安装有第二锥形齿轮306，第二锥形齿轮306内部卡接有转轴307，转轴307外侧均匀固定安装有搅拌柱308，搅拌柱308外侧开设有透气孔309，支架302顶端中部固定安装有气泵310，,搅拌箱301底端中部固定安装有出液管311，出液管311外侧设置有阀门312。

电机304与气泵310的输入端电源与外部电源的输出端电性连接，转轴307与搅拌柱308内部均设置有空腔，且气泵310的端口设置于转轴307的空腔内部，转轴307通过轴承安装于支架302内部。

为了对反应后的材料进行过滤清洗，方便下一步制备加工，安装台1顶端另一侧设置有过滤清洗机构4；

过滤清洗机构4包括过滤箱401、进料斗402、进液管403、喷头404、固定盒405、导流管406、过滤盒407和滤网408；

安装台1顶端另一侧固定安装有过滤箱401，过滤箱401顶端中部固定安装有进料斗402，过滤箱401顶部位于进料斗402两侧位置处均固定安装有进液管403，两个进液管403底端均固定安装有喷头404，过滤箱401内部固定安装有固定盒405，固定盒405底端中部固定安装有导流管406，固定盒405顶部滑动卡接有过滤盒407，过滤盒407底部固定安装有滤网408。

过滤盒407底部与固定盒405顶部紧密贴合，且过滤盒407底部面积与固定盒405顶部面积相等。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型在实际应用过程中，接通控制电源，打开封板203将具有三维分级结构的碱式碳酸镁送入反应管202中，关闭封板203，打开单向阀205，将氩气通过进气管211送入导气盒210中，通过导气盒210中的挡板212对氩气进行阻挡，从而使氩气缓慢均匀的进入反应管202中，便于将反应管202中的空气排净，一段时间后，关闭单向阀205，停止供气，从而使反应在氩气中进行，保证反应物的纯净度，打开加热丝208，通过加热丝208的加热对导热管207内部进行加热，从而使加热保温箱201内部温度升高，控制加热保温箱201内部的温度以10℃/min的速率升高，在加热保温箱201内部温度达到800℃时，将吡啶通过进料管209送入反应管202中，保温一小时后，自然冷却至室温，得到氮掺杂碳纳米笼；

将乙二醇倒入搅拌箱301中，之后将氮掺杂碳纳米笼超声分散在乙二醇中，倒入Cu(NO3)2·3H2O、硫脲和乙二胺，打开电机304和气泵310，通过电机304的转动带动第一锥形齿轮305的转动，从而带动第二锥形齿轮306的转动，进而使转轴307转动，通过转轴307的转动带动搅拌柱308转动，从而实现对原料的搅拌，通过气泵310输送空气，使空气通过透气孔309进入液体中，从而使原料之间充分反应，搅拌三个小时后，打开阀门312将搅拌后的原料收集，之后将收集后的原料送入加热保温箱201中，在150℃下保温24h后自然冷却至室温；

将冷却后的原料送入进料斗402中，从而使原料落入过滤盒407中，通过滤网408对原料进行过滤，之后将水和乙醇通过进液管403送入过滤箱401中，通过喷头404对过滤后的固体进行清洗，之后拉动过滤盒407，将固体收集，送入加热保温箱201中进行干燥保温，得到CuS/hNCNC复合材料，之后再将CuS/hNCNC超声分散在GO水溶液，加入抗坏血酸，搅拌一小时，之后将容易收集，送入加热保温箱201中，加热十二小时，之后在送入过滤清洗机构4进行过滤洗涤，将得到的固体进行冷冻干燥后得到三明治结构复合材料。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，包括安装台(1)，其特征在于：包括加热机构(2)、搅拌机构(3)和过滤清洗机构(4)；

所述安装台(1)顶端一侧设置有加热机构(2)，所述加热机构(2)包括加热保温箱(201)、反应管(202)、封板(203)、出气管(204)、单向阀(205)、密封门板(206)、导热管(207)、加热丝(208)、进料管(209)、导气盒(210)、进气管(211)和挡板(212)；

所述安装台(1)顶端一侧固定安装有加热保温箱(201)，所述加热保温箱(201)内部固定安装有反应管(202)，所述加热保温箱(201)一侧对应反应管(202)位置处转动安装有封板(203)，所述封板(203)一侧中部固定安装有出气管(204)，所述出气管(204)外侧设置有单向阀(205)，所述加热保温箱(201)一侧底部转动安装有密封门板(206)，所述加热保温箱(201)内部对称固定安装有导热管(207)，所述导热管(207)内部固定安装有加热丝(208)，所述反应管(202)外侧固定安装有进料管(209)，所述加热保温箱(201)另一侧固定安装有导气盒(210)，所述导气盒(210)一侧底部固定安装有进气管(211)，所述导气盒(210)内部错位固定安装有挡板(212)。

2.根据权利要求1所述的一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，其特征在于，所述加热丝(208)的输入端与外部电源的输出端电性连接，所述进料管(209)外侧对应加热保温箱(201)顶部位置处设置有密封橡胶圈，所述加热保温箱(201)一侧与导气盒(210)一侧对应反应管(202)另一端位置处开设有圆孔。

3.根据权利要求1所述的一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，其特征在于，所述安装台(1)顶端中部设置有搅拌机构(3)；

所述搅拌机构(3)包括搅拌箱(301)、支架(302)、固定板(303)、电机(304)、第一锥形齿轮(305)、第二锥形齿轮(306)、转轴(307)、搅拌柱(308)、透气孔(309)、气泵(310)、出液管(311)和阀门(312)；

所述安装台(1)顶端中部固定安装有搅拌箱(301)，所述搅拌箱(301)顶端固定安装有支架(302)，所述支架(302)底端边部固定安装有固定板(303)，所述固定板(303)一侧中部固定安装有电机(304)，所述电机(304)输出轴一端卡接有第一锥形齿轮(305)，所述第一锥形齿轮(305)边部通过齿纹啮合转动安装有第二锥形齿轮(306)，所述第二锥形齿轮(306)内部卡接有转轴(307)，所述转轴(307)外侧均匀固定安装有搅拌柱(308)，所述搅拌柱(308)外侧开设有透气孔(309)，所述支架(302)顶端中部固定安装有气泵(310)，所述搅拌箱(301)底端中部固定安装有出液管(311)，所述出液管(311)外侧设置有阀门(312)。

4.根据权利要求3所述的一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，其特征在于，所述电机(304)与气泵(310)的输入端电源与外部电源的输出端电性连接，所述转轴(307)与搅拌柱(308)内部均设置有空腔，且气泵(310)的端口设置于转轴(307)的空腔内部，所述转轴(307)通过轴承安装于支架(302)内部。

5.根据权利要求1所述的一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，其特征在于，所述安装台(1)顶端另一侧设置有过滤清洗机构(4)；

所述过滤清洗机构(4)包括过滤箱(401)、进料斗(402)、进液管(403)、喷头(404)、固定盒(405)、导流管(406)、过滤盒(407)和滤网(408)；

所述安装台(1)顶端另一侧固定安装有过滤箱(401)，所述过滤箱(401)顶端中部固定安装有进料斗(402)，所述过滤箱(401)顶部位于进料斗(402)两侧位置处均固定安装有进液管(403)，两个所述进液管(403)底端均固定安装有喷头(404)，所述过滤箱(401)内部固定安装有固定盒(405)，所述固定盒(405)底端中部固定安装有导流管(406)，所述固定盒(405)顶部滑动卡接有过滤盒(407)，所述过滤盒(407)底部固定安装有滤网(408)。

6.根据权利要求5所述的一种用于三明治结构复合材料的制备干燥设备，其特征在于，所述过滤盒(407)底部与固定盒(405)顶部紧密贴合，且过滤盒(407)底部面积与固定盒(405)顶部面积相等。

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