傳統(tǒng)的干燥方法對(duì)氣凝膠的制備會(huì)有以下不利影響:材料的基礎(chǔ)粒子變粗,比表面積大幅下降,孔隙大量減少等。近年發(fā)展起來(lái)的超臨界流體干燥技術(shù)則不會(huì)產(chǎn)生這一類(lèi)的不利影響。
氣凝膠是一種具有高比表面積、低堆積密度的多孔納米材料，由于氣凝膠具有獨(dú)特的納米結(jié)構(gòu),因此在航天、催化、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景,其制備技術(shù)已成為化學(xué)工程研究的一個(gè)新興領(lǐng)域。
超臨界氣凝膠干燥裝置的結(jié)構(gòu)如下
1.氣凝膠多層料藍(lán)塔。主要用來(lái)放置待干燥處理的凝膠物料，該塔包括五層孔板塔式結(jié)構(gòu)，每層可任意組合連接和裝卸。
2.分離裝置。分離裝置是氣液分離的主要場(chǎng)所，大部分液體在此得到有效回收，回收液收集后可再度循環(huán)利用。
3.電氣控制及箱體支架。本裝置根據(jù)現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室要求進(jìn)行設(shè)備的外形設(shè)計(jì)，美觀大方。采用A3磷化噴塑主體結(jié)構(gòu)，人機(jī)操作環(huán)境，布置得體，與現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室搭配和諧。
4.氣源系統(tǒng)。一般采用CO2為干燥介質(zhì)，該系統(tǒng)為用戶(hù)自備，若非國(guó)內(nèi)氣瓶供應(yīng)或非氣瓶直接供應(yīng)，則需提供氣源接入口規(guī)格尺寸，以便本裝置接入系統(tǒng)正常運(yùn)行。
5.制冷系統(tǒng)。本系統(tǒng)包括制冷機(jī)組、冷箱、冷循環(huán)泵等組成。該系統(tǒng)為氣源液化主要工作場(chǎng)所，在超臨界干燥臨界置換過(guò)程中，提供液態(tài)二氧化碳。
6.制冷機(jī)組。制冷量：5100kcal/h。制冷形式：風(fēng)冷，采用世界名牌壓縮機(jī)，保證裝置制冷需要的穩(wěn)定供應(yīng)。
7.溫度控制系統(tǒng)。為方便干燥過(guò)程中的溫度調(diào)節(jié)，降低手工控制強(qiáng)度，該系統(tǒng)采用PID程序升溫控溫，在使用過(guò)程中，根據(jù)升溫幅度進(jìn)行調(diào)節(jié)，如：0.5℃/min、2℃/min等。設(shè)定好溫度梯度調(diào)節(jié)數(shù)值后，系統(tǒng)根據(jù)此數(shù)值進(jìn)行自診定自動(dòng)控制，整個(gè)過(guò)程自動(dòng)完成，無(wú)需人工操作。溫度控制范圍：常溫～100℃。
8.壓力控制系統(tǒng)。壓力控制采用我公司與清華大學(xué)聯(lián)合研制的精密背壓調(diào)節(jié)閥進(jìn)行控制，操作時(shí)，緩慢旋轉(zhuǎn)手柄，緩慢釋放壓力。
