本发明专利技术公开了一种微结构生物材料定向降温制备装置，涉及微结构生物材料技术领域，包括冷源罐，冷源罐内设有放置筒，放置筒内设有导冷机构，包括第一导冷柱，第一导冷柱的一端延伸至冷源罐的外部并插入到密封件内，密封件密封冷源罐，密封件连通物料腔室，物料腔室的出口处设有密封的保温盖，形成冷源沿第一导冷柱将能量传递至物料腔室的定向传导结构，第一导冷柱的两端分别位于冷源罐的内外部，在第一导冷柱位于冷源罐外部的部分处设置可以容纳物料的物料腔室，使物料与第一导冷柱接触，冷源的能量通过第一导冷柱的定向导向传递给物料，控制冷源传导的方向，进而控制冰晶的生长方向，降低材料制备难度，重复性高、再现性好、过程可控。过程可控。过程可控。
【技术实现步骤摘要】
一种微结构生物材料定向降温制备装置
[0001]本专利技术涉及微结构生物材料
，具体涉及一种微结构生物材料定向降温制备装置。
技术介绍
[0002]骨再生材料一直是国内外临床医生研究的热点之一，而制备规则微结构生物材料立足于骨组织工程发展前沿，具有重要的仿生和应用价值，其制备方式有多种，如采用已有的控制性降温装置，通过真空冷冻干燥法是，将物料中的溶剂在低温下冻结，并在真空或低压下将物料中的冰晶直接升华，获得具有一定微孔结构的材料，这种制备方法原理简单，但不足之处是：(1)不能实现定向导冷，即控制冰晶的生长方向；(2)不能精准控制物料的降温速度，加大材料制备的难度，重复性及可控性较差。
[0003]另外现有的控制性降温装置多结合冷源和制冷压缩机，对于制冷要求高的机器大而重，不容易实现轻量化，且装置内部的压缩气流容易出现波动，影响微结构材料的制备效果。
[0004]本专利技术则以制备规则微结构生物材料为出发点，根据需求设计降温方向和物料降温速度均可控制的梯度降温装置，实现定向梯度降温，该仪器占有空间小、降温范围大且可调、易于操控、安全精准、节能环保。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种微结构生物材料定向降温制备装置，解决了现有的降温装置无法定向导冷、精准控制物料降温速度的问题。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：包括冷源罐，所述冷源罐内设有放置筒，所述放置筒内设有导冷机构，所述导冷机构包括第一导冷柱，所述第一导冷柱的一端延伸至所述冷源罐的外部并插入到密封件内，所述密封件密封所述冷源罐，所述密封件连通物料腔室，所述物料腔室的出口处设有密封的保温盖，形成冷源沿所述第一导冷柱将能量传递至所述物料腔室的定向传导结构。
[0007]优选地，所述导冷机构还包括第二导冷柱，所述第二导冷柱套接在所述第一导冷柱位于所述冷源罐外的一端，所述第二导冷柱的一端连接所述冷源罐，另一端插入所述密封件的内部。
[0008]优选地所述第一导冷柱和所述第二导冷柱均沿垂直方向设置。
[0009]优选地所述第一导冷柱位于所述冷源罐外的一面设有第一温度传感器，所述第二导冷柱的外部裹套有加热圈，所述加热圈靠近所述第二导冷柱的一面固定设有加热温度传感器，所述保温盖上设有第二温度传感器，所述第一温度传感器、第二温度传感器、加热温度传感器、加热圈均电连接控制台相应的接口；
[0010]所述第一温度传感器用于检测物料靠近所述导冷机构的第一区温度、并将第一区温度信号输送至所述控制台；
[0011]所述第二温度传感器用于检测物料远离所述导冷机构的第二区温度、并将所述第二区温度信号输送至控制台；
[0012]所述加热温度传感器用于检测所述加热圈的实时表面温度、并将所述表面温度信号输送至控制台；
[0013]所述控制台响应于所述第一区温度信号及根据设定的物料降温速率、物料达到的最终温度，控制调整所述加热圈的加热功率。
[0014]优选地所述第一温度传感器、第二温度传感器、加热温度传感器、加热圈分别通过第一感温线、第二感温线、加热感温线、加热电源线电连接控制台相应的接口。
[0015]优选地所述控制台上设有USB数据输出接口、电源开关、显示器、温度设置区，所述温度设置区用于设置物料降温速率及物料达到的最终温度。
[0016]优选地所述第一导冷柱采用铝合金材质。
[0017]优选地所述第二导冷柱采用紫铜材质。
[0018]优选地所述密封件包括密封圈、连接座，所述密封圈、连接座均固定套接在所述第二导冷柱的外部，所述密封圈通过第一螺栓固定连接所述连接座的一端，所述连接座的另一端通过第二螺栓连接所述物料腔室。
[0019]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0020](1)本专利技术设置导冷机构，将第一导冷柱的两端分别位于冷源罐的内外部，在第一导冷柱位于冷源罐外部的部分处设置可以容纳物料的物料腔室，使物料与第一导冷柱接触，冷源的能量通过第一导冷柱的定向导向传递给物料，控制冷源传导的方向，进而控制冰晶的生长方向，降低材料制备难度，重复性高、过程可控。
[0021](2)第二导冷柱的设置可以进一步提高冷源能量的传导面积，导冷速度加快，且第二导冷柱起到连接第一导冷柱与物料腔室的作用，第一导冷柱与第二导冷柱的垂直方向设置，实现垂直导冷的目的，也可根据降温方向需要设置第一导冷柱与第二导冷柱的放置方向，控制冰晶生长方向。
[0022](3)第一温度传感器、加热圈、第二温度传感器、加热温度传感器及控制台的设置，协同控制性降温，降温速度及降温过程可调，可以实现精准降温，且降温范围大、易于操控、节能环保，为规则微结构生物材料提供可控的制备条件，实现定向梯度降温，微结构生物材料制备简单、重复性高、再现性好、可控性高。
[0023](4)本专利技术装置占有空间小、装置整体较轻，不需要制冷压缩，所以也不会出现气流波动的情况。
附图说明
[0024]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0025]图1为本专利技术的结构示意图；
[0026]图2为图1中A处的局部结构放大图。
[0027]图3为本专利技术的立体结构示意图。
[0028]其中：1冷源罐、2放置筒、3第一导冷柱、4密封件、401密封圈、402连接座、403第一螺栓、404第二螺栓、5物料腔室、6保温盖、7第二导冷柱、8第一温度传感器、9加热圈、10加热
温度传感器、11第二温度传感器、12控制台、13第一感温线、14第二感温线、15加热感温线、16加热电源线、17USB数据输出接口、18电源开关、19显示器、20温度设置区。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0030]实施例1：
[0031]一种微结构生物材料定向降温制备装置，包括冷源罐1，冷源可以采用液氮，冷源罐1内设有放置筒2，放置筒2为一端封闭、一端开口的空腔结构，放置筒2的一部分可以采用但不限于焊接的方式固定在冷源罐1的内侧壁上，放置筒2的另一部分悬空在冷源罐1的内部，且放置筒2的一端延伸至冷源罐1的开口处，在放置筒2内固定有包括第一导冷柱3的导冷机构，第一导冷柱3可以采用但不限于焊接的方式固定连接放置筒2，第一导冷柱3的一端延伸至冷源罐1的外部并插入到密封件4内，密封件4设置在冷源罐1的开口处，并密封冷源罐1，在密封件4内设有空腔，密封件4通过空腔连通物料腔室5，物料腔室5为两端开口的筒状结构，物料腔室5的出口处设有密封的保温盖6，保温盖6与物料腔室5配合为可开合的结构，可以取出或放入物料，保温盖6优选地采用绝缘材质制成，起到保温绝热的效果，这样液氮将低能量经过导冷柱的传递，传递给位于导冷机构上方的物料，形本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微结构生物材料定向降温制备装置，包括冷源罐(1)，其特征在于：所述冷源罐(1)内设有放置筒(2)，所述放置筒(2)内设有导冷机构，所述导冷机构包括第一导冷柱(3)，所述第一导冷柱(3)的一端延伸至所述冷源罐(1)的外部并插入到密封件(4)内，所述密封件(4)密封所述冷源罐(1)，所述密封件(4)连通物料腔室(5)，所述物料腔室(5)的出口处设有密封的保温盖(6)，形成冷源沿所述第一导冷柱(3)将能量传递至所述物料腔室(5)的定向传导结构。2.如权利要求1所述的一种微结构生物材料定向降温制备装置，其特征在于：所述导冷机构还包括第二导冷柱(7)，所述第二导冷柱(7)套接在所述第一导冷柱(3)位于所述冷源罐(1)外的一端，所述第二导冷柱(7)的一端连接所述冷源罐(1)，另一端插入所述密封件(4)的内部。3.如权利要求2所述的一种微结构生物材料定向降温制备装置，其特征在于：所述第一导冷柱(3)和所述第二导冷柱(7)均沿垂直方向设置。4.如权利要求3所述的一种微结构生物材料定向降温制备装置，其特征在于：所述第一导冷柱(3)位于所述冷源罐(1)外的一端设有第一温度传感器(8)，所述第二导冷柱(7)的外部裹套有加热圈(9)，所述加热圈(9)靠近所述第二导冷柱(7)的一面固定设有加热温度传感器(10)，所述保温盖(6)上设有第二温度传感器(11)，所述第一温度传感器(8)、第二温度传感器(11)、加热温度传感器(10)、加热圈(9)均电连接控制台(12)相应的接口；所述第一温度传感器(8)用于检测物料靠近所述导冷机构的第一区温度、并将第一区温度信号输送至所述控制台(12)；所述第二温度传感器(11)用于检测物料远离所述导冷机构的第二区温度、...
【专利技术属性】
技术研发人员：于海洋，王中熠，谭欣，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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