[發明專利]晶須增強型鋁合金抑爆材料及其制造方法

無效

• 申請號: 201010106959.5
• 申請日: 2010-02-03
• 公開（公告）號: CN101906558A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: 陳樓;王瑞海;王亮;賈永忠;王小華
• 申請（專利權）人: 北京福吉長安防爆材料有限責任公司;青海省安全生產科學技術中心
• 主分類號: C22C21/00
• 分類號: C22C21/00;C22C1/02;B22D21/04;B22D19/14;B65D90/22
• 代理公司: 蘭州中科華西專利代理有限公司 62002
• 代理人: 李艷華

技術領域

本發明涉及抑爆材料，尤其涉及一種晶須增強型鋁合金抑爆材料及其制造方法。

背景技術

BLEVE(Boiling?Liquid?Expanding?Vapour?Explosion)，即當高壓儲罐遇火時，罐內迎火面的罐壁形成滯留氣泡阻礙熱量傳遞，液面之上的干壁也會因為被過度加熱而金屬強度下降，由此出現內部壓力升高，外部金屬受高溫，發生蠕變，強度下降的惡性局面，從而造成容器斷裂，形成爆炸。

美國在上世紀七十年代(1970’)開始在軍事設施設備上率先使用聚氨酯泡沫抑爆填料，后逐漸開發和應用了金屬泡沫抑爆填料。通過不斷地革新和完善，現在全世界對鋁合金抑爆材料不論是理論上還是實踐中都有了廣泛的認識和應用。國外開發的著名產品有Explosafe、Deto-stop、Ex-Co、ExploControl、No-Ex、eXess、EM2等，國內開發和應用的產品有HAN、LF21、JFJ、HFJ等。這些材料的化學組成和成分各不相同，但都以金屬鋁為基，通過添加不同的金屬元素以及不同的加工工藝形成鋁合金，用來加工成鋁合金抑爆材料。

在盛裝有汽油、丙烷、乙炔等液體的容器中，由于存在這些易揮發物質的蒸汽與空氣混合氣，極易發生燃燒和爆炸。鋁合金填料具有導熱性能好，導電性能強，比表面積大等特點，在充分分布于油箱后，其蜂窩狀的網狀結構，將油箱內腔分為若干個“小室”或“腔體”，這些“小室”或“腔體”可以有效地遏制火焰的傳播，使燃爆壓力波急劇衰減；同時這種蜂窩結構的材料在單位容積內具有較高的表面效能，從而具有良好的吸熱性，可以迅速地將燃燒釋放出來的熱量吸收，使燃燒反應后的溫度降低，反應氣體的膨脹程度縮小，容器內的壓力值增高不大，使燃燒速度達不到爆炸的極限速度，從而達到抑爆的目的。

隨著社會經濟和科學技術的發展，易燃易爆類液體在各領域的應用越來越多、越來越廣。這些易燃易爆類液體的性質各異，有些具有強腐蝕性。比如，近年來開發的甲醇、乙醇汽油在生活中得到廣泛應用，但甲醇在生產和儲運中可能會產生反應(CH₃OH+O₂→HCO0H+H₂O)，氧化生成的甲酸等有機酸對長期浸泡在液體中的金屬抑爆材料表面造成腐蝕。而表面被腐蝕后的抑爆材料，其導熱、導電性能都將大大降低，會產生碎屑和鋁銹，從而導致堵塞油路管道。因此，如何增強抑爆材料的抗腐蝕性十分必要。

AQ3001-2005《汽車加油(氣)站、輕質燃油和液化石油氣汽車罐車用阻隔防爆儲罐技術要求》中指出：汽車加油(氣)站、輕質燃油和液化石油氣汽車罐車用儲罐內不應出現碎屑，否則會影響儲罐自身和儲罐下一工序的正常工作。如果阻隔防爆裝置產生碎屑，加油站的儲油罐底閥、潛油泵會被堵塞或影響止回閥的密封效果。碎屑一旦進入到加油機，還會影響加油機的正常工作，后果不堪設想。加氣站的儲氣罐中如果產生碎屑，除了會影響儲罐自身的一些功能(如出液、排污、壓力表、液位儀、泄壓和放空等功能)外，還會影響后續的液化石油氣輸送泵的正常工作。輕質燃油、液化石油氣汽車罐車用儲罐內如果產生碎屑，會影響到罐體上的出液閥門、流體輸送泵、液體流量計的正常工作。因此，安裝儲罐內的阻隔防爆裝置時，應保證儲罐在運行過程中，阻隔防爆裝置不會產生碎屑。

晶須做為一種新型的增強材料，具有高強、耐磨、耐熱、防腐、導電、減振、阻燃、吸波等特殊性能，在各種復合材料中廣泛應用，取得許多優異的力學性能。而晶須增強金屬基復合材料是將晶須的超高強度、剛度與金屬基體的高韌性、高延展性結合起來，從而可以得到許多優異性能的金屬復合材料。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種強度高、耐腐蝕、不產生碎屑、不變形的晶須增強型鋁合金抑爆材料。

本發明所要解決的另一個技術問題是提供一種簡便、易行的晶須增強型鋁合金抑爆材料的制造方法。

為解決上述問題，本發明所述的一種晶須增強型鋁合金抑爆材料，由切縫并擴展后的鋁合金箔網制成，具有網狀或蜂窩狀的多孔結構，其特征在于：所述鋁合金箔由晶須/鋁合金復合材料組成，且所述晶須質量占所述鋁合金基體質量的5～20％。

所述鋁合金為按常規方法生產、含多種金屬元素的普通鋁合金。

所述晶須材料的長徑比大于10且小于2000，其截面積小于52×10cm²。

一種如上所述的晶須增強型鋁合金抑爆材料的制造方法，包括以下步驟：

(1)將鋁合金在720～750℃下加熱熔融，得到鋁合金熔體；