專利名稱：用于易燃易爆物品的抑爆材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及易燃易爆液體或氣體儲(chǔ)存器內(nèi)的抑爆填充材料，屬于功能性金屬材料。
目前，在汽油、丙烷、乙炔、乙醚等液、汽體燃料及易燃易爆流體儲(chǔ)存器內(nèi)裝設(shè)孔隙材料后，利用此材料的吸熱和阻滯作用可以有效地增加該容器在事故中的安全性。
已知美國專利3356256“易爆流體安全容器”是一種用于易爆流體容器的填充材料。該材料是由粗網(wǎng)眼和細(xì)網(wǎng)眼兩種擴(kuò)展金屬組合而成，所用的擴(kuò)展金屬是含鈹和鈦的鋁合金。這種填充材料在容器中的充填密度為52.4Kg/M3，占容器的容積比為1.937%，容器內(nèi)基本上用該材料充滿。美國專利4149649“抑爆物”提出的另外一種填充材料，與上述3356256專利材料相似，為了減小材料密度和增加材料剛度，僅在材料網(wǎng)格層的疊放方法上作了改進(jìn)，這種改進(jìn)方法的效果在使用中并不顯著，特別是材料的密度并無明顯的減小。在使用中也需充滿容器，而且，該材料的制作工藝較復(fù)雜。美國專利4613054“用于易燃流體填充物及制造方法”。是一種球狀填充物，較好地解決了現(xiàn)有容器使用此材料時(shí)不易裝入和取出的問題，但該材料的最大不足是占據(jù)容器的容積比較大(一般不小于5%)，因而大大限制了實(shí)用性，使用效率低。
本發(fā)明的目的是，提供一種抑制容器內(nèi)易燃流體燃燒與爆炸的網(wǎng)狀和球狀抑爆材料。該材料密度低，占據(jù)容積小，制作工藝簡單，成本低，綜合性能好，便于從容器內(nèi)裝入和取出，使用方便，安全可靠。
本發(fā)明用于易燃易爆物品的抑爆材料，其化學(xué)成份重量百分比為Mn為0.8～1.8，F(xiàn)e為0.3～0.7，Si為0.3～0.6，Cu為0.1～0.2，Zn為0.1，Mg為0.03～0.1，Al余量。根據(jù)工藝要求制成鋁箔，其制造工藝流程如下
鋁合金錠→軋制→鋁合金箔→切縫機(jī)切縫→切縫鋁箔→整形→繞制成形→圓柱網(wǎng)卷形網(wǎng)狀抑爆材料→拉網(wǎng)機(jī)擴(kuò)展→鋁箔網(wǎng)→疊制成形→矩形疊層形網(wǎng)狀抑爆材料→切割整形→制成網(wǎng)狀坯料→→制球機(jī)制球→球狀抑爆材料本發(fā)明的網(wǎng)狀易燃易爆物品的抑爆材料，是由切縫并擴(kuò)展后的鋁箔經(jīng)疊合或繞制等工藝制成，整個(gè)材料從內(nèi)到外均具有類似蜂窩狀的孔隙結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的球狀易燃易爆物品的抑爆材料，是由切縫并擴(kuò)展后的鋁箔經(jīng)沖壓等工序制成，它具有外表面大致平滑，內(nèi)部為類似蜂窩狀的孔隙結(jié)構(gòu)的球體。
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步描述

圖1為易燃易爆物品的抑爆材料切縫示意圖;
圖2為易燃易爆物品的抑爆材料單個(gè)網(wǎng)格示意圖;
圖3為易燃易爆物品的抑爆材料疊層結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為網(wǎng)狀抑爆材料的使用狀態(tài)示意圖;
圖5為球狀抑爆材料的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為球狀抑爆材料的實(shí)施例示意圖;
如圖1所示1為材料鋁箔，制作網(wǎng)狀易燃易爆物品的抑爆材料，其厚度選擇0.02～0.2mm。制作球狀易燃易爆物品的抑爆材料，其厚度選擇0.04～0.2mm，其寬度均為50～800mm。2為經(jīng)切縫機(jī)在鋁箔上切割的切縫，切割的長度A，用于網(wǎng)狀抑爆材料為8～25mm。用于球狀抑爆材料為10～25mm。切縫在縱向是不連續(xù)的，在橫向是交錯(cuò)對(duì)稱排列的，切縫間的縱向距離B(即連接部的長度)在網(wǎng)狀抑爆材料為2～6mm。在球狀抑爆材料為2～8mm。切縫間的橫向距離C(即筋寬)在網(wǎng)狀抑制材料為1～2.5mm。在球狀抑爆材料為1～3mm。
如圖2所示3為網(wǎng)格間的連接部，其寬度D在網(wǎng)狀抑爆材料為2～5mm，在球狀抑爆材料為2～6mm。4為與連接部一起組成網(wǎng)格的筋，其寬度在網(wǎng)狀材料為1～2.5mm，在球狀抑爆材料為1～3mm。單個(gè)網(wǎng)格組成的棱形網(wǎng)眼的長度E在網(wǎng)狀抑爆材料為6～22mm，在球狀材料為8～22mm。
如圖3所示5和6為相鄰的兩層網(wǎng)格層，上下層的筋7和8交錯(cuò)疊合，形成了每層網(wǎng)格與相鄰的網(wǎng)格以同一方向相互交錯(cuò)的結(jié)構(gòu)，若干層網(wǎng)格疊合時(shí)，疊層間的筋和連接部基本呈不對(duì)稱狀態(tài)，但是各層網(wǎng)格的疊合方向均是基本一致，即棱形網(wǎng)格的長度如圖2中的E均呈平行狀態(tài)排列，多層網(wǎng)格間形成了無序交錯(cuò)的類似于蜂窩狀的孔隙結(jié)構(gòu)。
如圖4所示9為網(wǎng)狀抑爆材料的外層網(wǎng)格層，10為中間網(wǎng)格層，網(wǎng)卷是按圖1圖2的選擇尺寸制作的單層網(wǎng)格，采用圖3所述的方法經(jīng)繞制或疊制成形，整個(gè)網(wǎng)卷從內(nèi)到外均出類似蜂窩狀的孔隙結(jié)構(gòu)組成。圓柱卷形網(wǎng)狀抑爆材料可根據(jù)要求，既可疊合或繞制成矩形或其它形狀，也可鋸切為其它所需要的形狀。
如圖5所示11為單個(gè)球狀抑爆材料的形狀，它是由網(wǎng)狀坯料經(jīng)制球等工序制成，其外徑為12～80mm，構(gòu)成球狀抑爆材料的鋁箔條帶12是由網(wǎng)狀坯料中的筋和連接部組成，球11是由連接的條帶12構(gòu)成，球的內(nèi)部為類似蜂窩狀的孔隙結(jié)構(gòu)，而球的外表面基本上是平滑的，所以既能保證材料的使用安全性能，又便于在儲(chǔ)存器中將球狀材料裝入或取出。
如圖6所示便攜式儲(chǔ)存器13中所裝設(shè)的填充物14為網(wǎng)狀抑爆材料，15為油桶提手，16為儲(chǔ)存器注口，因儲(chǔ)存器13為圓柱形，所以裝設(shè)了圓柱卷形網(wǎng)狀抑爆材料，該材料的裝入方式是在制作儲(chǔ)存器同時(shí)裝入。而球狀抑爆材料則可直接從制作好的儲(chǔ)存器灌注口裝入或取出，球狀抑爆材料的使用狀態(tài)為多個(gè)球在儲(chǔ)存器內(nèi)自然疊放。
本發(fā)明的用于易燃易爆物品的網(wǎng)狀和球狀抑爆材料的共同點(diǎn)是，其合金成份均無稀貴金屬，在保證工藝性能和使用要求的同時(shí)降低了成本，耐腐蝕性強(qiáng)，在容器內(nèi)可供長久使用，該材料的網(wǎng)格尺寸和形狀設(shè)計(jì)合理，既保證了抑爆性能和剛度，又顯著地降低了材料的密度，該材料的抑爆性能可靠。通過實(shí)驗(yàn)使用證明網(wǎng)狀和球狀抑爆材料，均可大幅度地抑制燃爆壓力，裝設(shè)這兩種材料的儲(chǔ)存器(如汽油桶)在用明火點(diǎn)燃時(shí)，其中的汽油僅呈小火苗狀燃燒，絕不會(huì)發(fā)生爆炸事故。這種儲(chǔ)存器也可不經(jīng)排空用電、氣焊直接帶油、帶氣進(jìn)行安全補(bǔ)漏，該網(wǎng)狀和球狀抑爆材料的填充量均可按儲(chǔ)存器的耐壓要求在60%～100%之間選擇(完全裝滿容器時(shí)為100%)，既確保了容器安全使用，又減少了材料所占容器的容積。
本發(fā)明的網(wǎng)狀抑爆材料其特點(diǎn)是網(wǎng)格疊層間的網(wǎng)孔是以同一方向相互交錯(cuò)排列的，多層網(wǎng)格相互間形成了無序交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在阻滯火焰和爆炸波傳播中效率更高，因而有效地提高了材料的抑爆性能，該材料的結(jié)構(gòu)剛度較好。材料密度可根據(jù)使用要求在20～40Kg/M3范圍內(nèi)選擇，占儲(chǔ)存器的容積比為0.7%～1.5%，其抑爆性能在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，將丙烷空氣混合氣的爆炸壓力抑制到不大于0.05MPa，(不使用該材料的爆炸壓力為0.814MPa)，材料密度為30Kg/M3，占儲(chǔ)存器的容積比為1%，裝填量為95%。
本發(fā)明的球狀抑爆材料的特點(diǎn)是球狀體的內(nèi)部保證了類似蜂窩狀的高孔隙結(jié)構(gòu)，具有較好的抑爆性能，其密度根據(jù)使用要求在50～70Kg/M3范圍內(nèi)選擇，占儲(chǔ)存器的容積比為3.0～4.5%，其抑爆性能在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下，將丙烷空氣混合氣的爆炸壓力抑制到不大于0.07MPa，(不使用該材料的爆炸壓力為0.814MPa)，此時(shí)材料密度為63Kg/M3，占容器的容積比為3.9%，裝填量為90%。
權(quán)利要求
1.一種用于易燃易爆物品的抑爆材料，其特征在于擴(kuò)展鋁箔其化學(xué)成份重量百分比為Mn為0.8～1.8，F(xiàn)e為0.3～0.7，Si為0.3～0.6，Cu為0.1～0.2，Zn為0.1，Mg為0.03～0.1，Al余量，該網(wǎng)狀抑爆材料由切縫并擴(kuò)展后的鋁箔疊制或繞制而成，層與層之間的網(wǎng)格以相同方向交錯(cuò)疊合，若干層網(wǎng)格相互間形成了無序交錯(cuò)結(jié)構(gòu)，為蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)的若干層疊合體，該球狀抑爆材料由切縫并擴(kuò)展后的鋁箔制成，外表面平滑，內(nèi)部為蜂窩狀孔隙結(jié)構(gòu)的球體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特征在于網(wǎng)狀抑爆材料其鋁箔厚度為0.02～0.2mm，寬度為50～800mm，鋁箔上的切縫長度為8～25mm，連接部長度為2～6mm，筋寬為1～2.5mm，擴(kuò)展后單層網(wǎng)格的網(wǎng)眼尺寸為連接部寬度2～5mm，棱形網(wǎng)眼長度為6～22mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特征在于球狀抑爆材料由切縫并擴(kuò)展后的鋁箔網(wǎng)的卷合體沖壓而成，其外形直徑為12～80mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特征在于球狀抑爆材料鋁箔厚度為0.04～0.2mm，寬度為50～800mm，鋁箔上的切縫長度為10～25mm，連接部長度為2～8mm，筋寬為1～3mm，擴(kuò)展后單層網(wǎng)格的網(wǎng)眼尺寸為連接部寬度2～6mm，棱形網(wǎng)眼長度為8～22mm。
全文摘要
一種用于易燃易爆物品的抑爆材料，其合金成分重量百分比為Mn0.8～1.8，F(xiàn)e0.3～0.7，Si0.3～0.6，Cu0.1～0.2，Zn0.1，Mg0.03～0.1，Al余量，它由切縫并擴(kuò)展后的特種鋁合金箔網(wǎng)制成，具有蜂窩狀的多孔結(jié)構(gòu)。分為網(wǎng)狀和球狀兩種抑爆材料，用于儲(chǔ)放易燃易爆流體的儲(chǔ)存器中避免發(fā)生爆炸事故，對(duì)儲(chǔ)放帶油、氣體等儲(chǔ)存器，可直接焊接補(bǔ)漏，網(wǎng)狀材料的密度為30kg/m
文檔編號(hào)B65D90/40GK1077172SQ9210243
公開日1993年10月13日 申請(qǐng)日期1992年4月3日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月3日
發(fā)明者汪之清, 南子江, 李懷德, 賀發(fā)達(dá), 趙淑蘭 申請(qǐng)人:中國兵器工業(yè)第五二研究所