一种硅烷试剂储存装置及硅烷化处理设备

1.本实用新型涉及表面改性技术领域，进一步地涉及一种硅烷试剂储存装置及硅烷化处理设备。


背景技术：

2.随着我国航天事业的发展，近地轨道航天器的应用日趋增多。由于低轨航天器运行环境中存在大量高活性的原子氧，会使航天器暴露于空间环境的表面材料如聚酰亚胺、环氧树脂、含氟塑料等发生强烈的氧化与侵蚀，质量损失和性能退化严重，直接导致构件失效。通过活化硅烷化表面改性技术在聚酰亚胺薄膜等航天材料上植入梯度防护层，可以大幅度提高基材的防原子氧性能，满足低轨航天器表面材料的防原子氧需求。
3.硅烷化是活化硅烷化表面改性技术实施的关键工序。当产品研制多个批次，批次之间相隔时间较长时，硅烷化过程采用的硅烷试剂在未进行防护的环境下存放易吸潮变质，变质后的硅烷试剂会影响防原子氧表面改性层的改性效果，未能达到原子氧防护效果，导致产品报废，且硅烷试剂不宜长时间放置在表面改性设备上进行保温加热储存，也不宜暴露在空气中冷却。常规的密封装置与硅烷化处理设备联动性不高，不能实现在高温下及在惰性环境中进行转移储存硅烷试剂，迫切需求一种高温下惰性气氛储存装置与便捷输运装置。


技术实现要素：

4.针对上述技术问题，本实用新型的目的在于提供一种硅烷试剂储存装置及硅烷化处理设备，解决了上述背景技术中提出的问题。
5.为了实现上述目的，本实用新型提供一种硅烷试剂储存装置，包括：
6.罐体，所述罐体内部中空，且所述罐体的顶部设置有密封盖，所述罐体的底部设置有进液管和出液管，所述进液管和所述出液管分别用于硅烷试剂的充入和排出；
7.两个气动隔膜泵，分别与所述进液管和所述出液管连通，以控制所述罐体内的硅烷试剂的总量；
8.所述密封盖上设置有充气装置和排气装置；
9.所述排气装置在所述气动隔膜泵向所述罐体内充入硅烷试剂保持开启，并在所述罐体内的硅烷试剂达到预定量时关闭；
10.所述充气装置用于在所述罐体内的硅烷试剂达到预定量时向所述罐体内充入惰性气体，使所述硅烷试剂与所述密封盖之间能够充满惰性气体，且使所述罐体内的压力达到预设压力。
11.气动隔膜泵控制罐体内的硅烷试剂的输送与储存，使在硅烷试剂的输送与储存的过程均不需要通电运行，有效避免了因电火花引起的安全隐患，另外通过充气装置和排气装置的配合，使在罐体内存有预定量的硅烷试剂时，罐体内的所述硅烷试剂与所述密封盖之间能够充满惰性气体，有效提高罐体内的硅烷试剂的稳定性和安全性，从而延长硅烷试
剂的使用寿命。
12.在一些实施方式中，所述充气装置包括充气管、三通连接管、压力显示装置及充气调节阀，所述充气管的一端贯穿所述密封盖并连通所述罐体的内部，所述充气管的另一端连接所述三通连接管的一个接口，所述三通连接管的其他两个接口分别连通所述压力显示装置和所述充气调节阀。
13.通过设置压力显示装置使罐体内的气压得以显示，实现了人员能够根据显示的气压值，再通过调整充气和排气以确保罐体内的气压始终保持在一个正确的范围，充气调节阀用于控制充气时的流量，以精确控制罐体内的气压从而有效维持储存装置的稳定性和安全性。
14.在一些实施方式中，所述密封盖靠近所述罐体的一端设置有第一密封凸起，所述罐体的开口处对应设置有所述第二密封凸起，所述第二密封凸起和所述第一密封凸起对应贴合，所述第二密封凸起靠近所述第一密封凸起的一侧设有环形槽，所述环形槽内卡有氟橡胶密封圈。
15.第二密封凸起和第一密封凸起对应贴合的设定，增加了罐体与密封盖之间连接位置的接触面积，使罐体与密封盖的固定密封性更好，同时氟橡胶圈的设定强化了密封盖与罐体之间的固定连接的密封性。
16.在一些实施方式中，所述第一密封凸起与所述第二密封凸起之间的间隙涂覆含硅密封胶。
17.第一密封凸起与所述第二密封凸起的间隙涂覆含硅密封胶，进一步强化了密封盖与罐体之间的固定连接的密封性，有效避免了漏气现象的发生。
18.在一些实施方式中，所述第一密封凸起远离中心的边缘开设若干第一连接缺口，所述第二密封凸起对应设置若干第二连接缺口，所述第一连接缺口与所述第二连接缺口对应并均通过吊环螺栓连接。
19.在一些实施方式中，所述罐体与所述密封盖一体成型。
20.在一些实施方式中，所述罐体的侧壁设置有液位计。
21.在一些实施方式中，所述气动隔膜泵均设置有压力调节阀和进气口，所述气动隔膜泵通过所述进气口连接有空压机，所述空压机用于所述气动隔膜泵给提供动力，所述压力调节阀用于调节所述气动隔膜泵输送硅烷试剂的流速。
22.在一些实施方式中，本实用新型提供的硅烷试剂储存装置还包括移动组件，所述罐体和所述气动隔膜泵均固定在所述移动组件上，所述移动组件上设置有至少两个支撑柱，所述罐体固定在所述支撑柱之间。
23.移动组件的设定使硅烷试剂储存装置的转移更方便，支撑柱使罐体底部留有安装进液管和出液管的空间。
24.根据本实用新型的另一方面，本实用新型进一步提供一种硅烷化处理设备，所述硅烷化处理装置包括上述任一实施方式中所述的硅烷试剂储存装置，所述硅烷化处理装置通过金属软管与所述烷化试剂储存装置连接。
25.与现有技术相比，本实用新型所提供的硅烷试剂储存装置具有以下有益效果：
26.1、本实用新型所提供的硅烷试剂储存装置及硅烷化处理设备，有效解决了现有技术中大量高温硅烷试剂无法及时进行长时间储存和因储存装置与硅烷化处理设备联动性
不高而导致不能及时安全的转移或储存硅烷试剂的问题，避免了硅烷试剂的浪费及节约研制中硅烷试剂的消耗成本，也为硅烷化处理的产品研制质量提供了保障。
27.2、本实用新型所提供的硅烷试剂储存装置，通过充气装置和排气装置的配合，使所述硅烷试剂与所述密封盖之间能够充满惰性气体，有效提高罐体内的硅烷试剂的稳定性和安全性，从而延长硅烷试剂的使用寿命。
28.3、本实用新型所提供的硅烷试剂储存装置，通过设置空压机提供动力驱动气动隔膜泵，从而控制罐体内的硅烷试剂的输送与储存，使硅烷试剂在输送与储存过程中，均不需要通电运行，有效避免了因电火花引起的安全隐患。
附图说明
29.下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对本实用新型的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
30.图1是本实用新型的优选实施例的硅烷试剂储存装置的立面结构示意图；
31.图2是本实用新型的优选实施例的硅烷试剂储存装置的正视结构示意图；
32.图3是本实用新型的优选实施例的硅烷试剂储存装置的侧视结构示意图。
33.附图标号说明：
34.罐体10，液位计11，密封盖20，排气阀21，排气管22，第一连接缺口23，充气调节阀24，三通连接管25，压力显示装置26，第一密封凸起27，第二密封凸起28，第二连接缺口29，气动隔膜泵30，进气口31，压力调节阀32，进液管40，出液管50，底盘60，支撑柱61，万向轮62，漏液导流阀门63。
具体实施方式
35.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本实用新型的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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，并获得其他的实施方式。
36.为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
37.还应当进一步理解，在本技术说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
38.在本文中，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；可以是直接相连，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，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
39.另外，在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.在一个实施例中，参考说明书附图1至图3，本实用新型所提供的一种硅烷试剂储存装置，包括罐体10和两个气动隔膜泵30，其中罐体10内部中空，形成储存腔室，用于储存硅烷试剂，且罐体10的顶部设置有密封盖20，密封盖20和盖罐体10对应密封固定，罐体10的底部设置有进液管40和出液管50，进液管40和出液管50分别用于硅烷试剂的充入和排出，两个气动隔膜泵30分别与进液管40和出液管50连通，以控制罐体10内的硅烷试剂的总量，另外密封盖20上设置有充气装置和排气装置，排气装置在气动隔膜泵30向罐体10内充入硅烷试剂保持开启，并在罐体10内的硅烷试剂达到预定量时关闭，充气装置用于在罐体10内的硅烷试剂达到预定量时向罐体10内充入惰性气体，使硅烷试剂与密封盖20之间能够充满惰性气体，且使罐体10内的压力达到预设压力。
41.具体地，罐体10和密封盖20的材质都是耐高温防腐材质，具体可以是316l不锈钢，壁厚可以是10毫米，惰性气体可选择氩气或氮气中的一种，鉴于成本，一般使用氮气，通过设置气动隔膜泵30控制罐体10内的硅烷试剂的输送与储存，使在硅烷试剂的输送与储存的过程均不需要通电运行，有效避免了因电火花引起的安全隐患，同时通过充气装置和排气装置的配合，使在罐体10内存有预定量的硅烷试剂时，罐体10内的硅烷试剂与密封盖20之间能够充满惰性气体，有效提高罐体10内的硅烷试剂的稳定性和安全性，从而延长硅烷试剂的使用寿命，另外，进液管40充进硅烷试剂时，需要打开排气装置，进液管40排出硅烷试剂时，需要打开充气装置进行充气。
42.需要指出的是，排气装置包括排气管22和排气阀21，排气管22的一端贯穿固定在密封盖20上并连通罐体10的内部，排气管22的另一端设置排气阀21，其中排气阀21可以采用手动排气阀21或自动排气阀21，鉴于方便操作，一般采用手动排气阀21，另外罐体10表面可以包裹一层保温棉，有效避免输送和储存高温硅烷试剂时人员误碰罐体10被烫伤的问题，也提高了罐体10的保温能力。
43.在一个实施例中，参考说明书附图1，充气装置包括充气管、三通连接管25、压力显示装置26及充气调节阀24，充气管的一端贯穿密封盖20并连通罐体10的内部，充气管的另一端连接三通连接管25的一个接口，三通连接管25的其他两个接口分别连通压力显示装置26和充气调节阀24。
44.具体地，充气调节阀24可以是电磁阀、手动球阀或气瓶钢球阀中的任一种，另外压力显示装置26可以是耐腐蚀型的数显压力表或指针压力表的任一种，用于显示罐体10内的气压以供观察，从而实现人员能够通过观察压力表去调整充气和排气，以确保罐体10内的气压始终保持在一个正确的范围，充气调节阀24用于控制充气时的流量，以精确控制罐体10内的气压从而有效维持储蓄装置的稳定性和安全性。
45.在一个实施例中，在上述实施例的基础上，参考说明书附图1，密封盖20靠近罐体10的一端设置有第一密封凸起27，罐体10的开口处对应设置有第二密封凸起28，第二密封凸起28和第一密封凸起27对应贴合，第二密封凸起28靠近第一密封凸起27的一侧设有环形槽，环形槽内卡有氟橡胶密封圈。
46.具体地，氟橡胶圈的截面形状可以采用圆形、方形或楔形中的任一种，具体地根据实际需求而定，另外第二密封凸起28上的环形槽的槽深为5-10mm，氟橡胶圈嵌入环形槽内安装好后，氟橡胶圈突出环形槽的部分的厚度为4-8mm，有效强化了密封盖20与罐体10之间的固定连接的密封性。
47.在一个实施例中，在上述实施例的基础上，参考说明书附图1，第一密封凸起27与第二密封凸起28之间的间隙涂覆含硅密封胶，使储蓄装置的密封性进一步得到强化。
48.在一个实施例中，在上述实施例的基础上，参考说明书附图1，第一密封凸起27远离中心的边缘开设若干第一连接缺口23，第二密封凸起28对应设置若干第二连接缺口29，第一连接缺口23与第二连接缺口29对应并均通过吊环螺栓连接，具体地，第一连接缺口23和第二连接缺口29的数量都可以是6个，而且均匀对称分布，通过压紧吊环螺栓的方式使罐体10和密封盖20紧密固定在一起。
49.在一个实施例中，参考说明书附图3，气动隔膜泵30均设置有压力调节阀32和进气口31，气动隔膜泵30通过进气口31连接有空压机，空压机用于气动隔膜泵30给提供动力，压力调节阀32用于调节气动隔膜泵30输送硅烷试剂的流速。
50.具体地，人员能够通过调节气动隔膜泵30的压力调节阀32来控制硅烷试剂输送的速度，另外进液管40和出液管50上各自安装一个手动球阀，用于控制硅烷试剂的流通。
51.需要指出的，罐体10与密封盖20还可以是一体成型，使罐体10内的储存腔室密封性最佳。
52.在一个实施例中，参考说明书附图1，罐体10的侧壁设置有液位计11，具体地，液位计11的探测口布置在罐体10的内壁靠近罐体10的底部的位置，同时罐体10上对应探测口的开孔处使用氟橡垫胶和外加硅胶涂覆以进行密封。
53.在一个实施例中，参考说明书附图1，本实用新型所提供的硅烷试剂储存装置包括移动组件，罐体10和气动隔膜泵30均固定在移动组件上，移动组件上设置有至少两个支撑柱61，罐体10固定在支撑柱61之间。
54.具体地，移动组件包括底盘60，罐体10和气动隔膜泵30均固定在底盘60上，底盘60下的四角均安装有万向轮62，使硅烷试剂储存装置的转移更方便，支撑柱61的数目可以是四个，并对称分别在罐体10周围，支撑柱61将罐体10架空固定，以方便罐体10的底部设置进液管40和出液管50，另外底盘60的边缘环绕焊接一个高为20-50mm的防漏液框架，防漏液框架用于防止液体泄漏，底盘60的上对应防漏液框架的范围内开设排放孔，并在排放孔内焊接安装有漏液导流阀门63的排放管。
55.本实用新型进一步提供一种硅烷化处理设备，包括上述任一实施例中的硅烷试剂储存装置，硅烷化处理设备通过金属软管与硅烷试剂储存装置连接。
56.硅烷化处理设备与烷化试剂储存装置之间具有高联动性，实现能够及时进行转移并储存硅烷试剂，有效延长了硅烷试剂的使用寿命，为研制节省了试剂成本，也为后续硅烷化处理的产品研制质量提供了保障。
57.应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

技术特征：
1.一种硅烷试剂储存装置，其特征在于，包括，罐体，所述罐体内部中空，且所述罐体的顶部设置有密封盖，所述罐体的底部设置有进液管和出液管，所述进液管和所述出液管分别用于硅烷试剂的充入和排出；两个气动隔膜泵，分别与所述进液管和所述出液管连通，以控制所述罐体内的硅烷试剂的总量；所述密封盖上设置有充气装置和排气装置；所述排气装置在所述气动隔膜泵向所述罐体内充入硅烷试剂保持开启，并在所述罐体内的硅烷试剂达到预定量时关闭；所述充气装置用于在所述罐体内的硅烷试剂达到预定量时向所述罐体内充入惰性气体，使所述硅烷试剂与所述密封盖之间能够充满惰性气体，且使所述罐体内的压力达到预设压力。2.根据权利要求1所述的硅烷试剂储存装置，其特征在于，所述充气装置包括充气管、三通连接管、压力显示装置及充气调节阀，所述充气管的一端贯穿所述密封盖并连通所述罐体的内部，所述充气管的另一端连接所述三通连接管的一个接口，所述三通连接管的其他两个接口分别连通所述压力显示装置和所述充气调节阀。3.根据权利要求2所述的硅烷试剂储存装置，其特征在于，所述密封盖靠近所述罐体的一端设置有第一密封凸起，所述罐体的开口处对应设置有第二密封凸起，所述第二密封凸起和所述第一密封凸起对应贴合，所述第二密封凸起靠近所述第一密封凸起的一侧设有环形槽，所述环形槽内卡有氟橡胶密封圈。4.根据权利要求3所述的硅烷试剂储存装置，其特征在于，所述第一密封凸起与所述第二密封凸起之间的间隙涂覆含硅密封胶。5.根据权利要求3所述的硅烷试剂储存装置，其特征在于，所述第一密封凸起远离中心的边缘开设若干第一连接缺口，所述第二密封凸起对应设置若干第二连接缺口，所述第一连接缺口与所述第二连接缺口对应并均通过吊环螺栓连接。6.根据权利要求1所述的硅烷试剂储存装置，其特征在于，所述罐体与所述密封盖一体成型。7.根据权利要求1-6中任一项所述的硅烷试剂储存装置，其特征在于，所述罐体的侧壁设置有液位计。8.根据权利要求7所述的硅烷试剂储存装置，其特征在于，所述气动隔膜泵均设置有压力调节阀和进气口，所述气动隔膜泵通过所述进气口连接有空压机，所述空压机用于所述气动隔膜泵给提供动力，所述压力调节阀用于调节所述气动隔膜泵输送硅烷试剂的流速。9.根据权利要求8所述的硅烷试剂储存装置，其特征在于，还包括：移动组件，所述罐体和所述气动隔膜泵均固定在所述移动组件上，所述移动组件上设置有至少两个支撑柱，所述罐体固定在所述支撑柱之间。10.一种硅烷化处理设备，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的硅烷试剂储存装置，还包括：所述硅烷化处理设备通过金属软管与所述硅烷试剂储存装置连接。

技术总结
本实用新型公开了一种硅烷试剂储存装置及硅烷化处理设备，其中硅烷试剂储存装置包括罐体和两个气动隔膜泵，罐体内部中空，且罐体的顶部对应密封固定密封盖，罐体的底部设置有进液管和出液管，两个气动隔膜泵分别与进液管和出液管连通，以控制所述罐体内的硅烷试剂的总量，另外密封盖上设置有充气装置和排气装置，排气装置在气动隔膜泵向罐体内充入硅烷试剂保持开启，并在罐体内的硅烷试剂达到预定量时关闭，充气装置用于在罐体内的硅烷试剂达到预定量时向罐体内充入惰性气体，使硅烷试剂与密封盖之间能够充满惰性气体，且使所述罐体内的压力达到预设压力，有效解决了现有技术中大量高温的硅烷试剂无法及时进行长时间储存的问题。问题。问题。


技术研发人员：张锦麟 谷红宇 吕少波 齐振一 宋力昕
受保护的技术使用者：中国科学院上海硅酸盐研究所
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/10/20