[發明專利]防腐型阻燃防爆材料及防爆填料的制作安裝方法

有效

• 申請號: 201010245404.9
• 申請日: 2010-08-05
• 公開（公告）號: CN102344025A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 吳銀森
• 申請（專利權）人: 吳銀森
• 主分類號: B65D90/22
• 分類號: B65D90/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種填充在儲存或運輸易燃、易爆液體容器內的阻燃防爆材料，還涉及防腐型阻燃防爆填料的制作安裝方法。

背景技術

網狀金屬材料作為一種高效的防火防爆材料最初主要應用于軍事領域，隨后被逐漸應用在民用領域。網狀金屬材料可以被切割成任意形狀，可作為任意形狀的燃油箱和儲油罐的填充材料。在應用于車用無鉛汽油的存儲實踐中，由于汽油中硫的存在，對存儲容器器壁產生腐蝕，而腐蝕的產物與油料中的硫醇、苯、芳烴、烯烴等相互作用，形成了油料中的實際膠質。國家標準車用無鉛汽油檢測標準(GB17930-1999)中規定，允許硫(S)的含量為≤0.08％(m/m)；實際膠質不大于5mg/100ml。一般來講，出廠的油料實際膠質含量僅為0.1～0.2mg/100ml，存儲在金屬容器中，按照GB?8019(燃料膠質含量的測定噴射蒸發法)做3個月的43℃儲存安定性試驗(相當于自然存放的三年)后，實際膠質含量會達到0.4mg/100ml。而在油料中加入普通阻燃防爆材料鋁合金箔，其鋁合金材料的合金成份重量百分比為：硅0.60％，鐵0.70％，銅0.20％，錳1.0-1.6％，鎂0.05％，鋅0.10％，鈦0.15％，余量為鋁。按照GB?8019(燃料膠質含量的測定噴射蒸發法)僅做半個月的43℃儲存安定性試驗后，實際膠質含量會達到6mg/100ml，已經超出國家標準，經過3個月的43℃儲存安定性試驗后，實際膠質含量會達到17mg/100ml，這樣的油料已經不能使用了。

出現這樣的問題是因為鋁的化學活躍程度遠超過鐵質金屬容器，而且鋁合金箔的表面積至少是容器內表面的10⁵倍。金屬的腐蝕速度與其表面積是成正比的。

鋁合金箔的腐蝕帶來的另一個問題就是產生出鋁屑。從附圖4可以看出，附圖標記10所示意的為鋁合金箔的最薄弱腐蝕點，當這兩點處被腐蝕通透后，就會掉下一片鋁屑。在用油時鋁屑隨油料的流動進入加油機，稍大的鋁屑會卡住油泵，而細小的鋁屑會對汽車的油路和發動機造成損害。這都是已經發生的阻燃防爆填料對油料造成二次污染的問題。

發明內容

本發明針對上述技術問題，對原鋁合金材料的合金成分進行改進，在鋁合金的冶煉時對元素鎂、鈦、鋁的含量進行調整，并新引入元素鉻、鎳、鋯、鉭，形成具有特殊防腐性能的鋁合金材料并制作出防腐型阻燃防爆填料。

具有防腐性能的鋁合金材料的合金成份重量百分比為：硅0.60％，鐵0.70％，銅0.20％，錳1.01.6％，鎂10-15％，鋅0.10％，鈦0.2-0.5％，鉻0.35-1.0％，鎳0.3-1.0％，鋯0.2-0.5％，鉭0.20-0.5％，余量為鋁。

為了改善材料的防腐性能，本發明選擇添加適量的鉻和鎳元素，鉻和鎳具有良好的耐腐性能，被普遍應用于不銹鋼、不銹鐵的冶煉中。鎳耐中型和微酸性溶液，包括一些稀釋的非氧化性酸、有機酸及有機溶劑的腐蝕。元素鉻和鎳的引入使合金材料的拉壓疲勞極限由20N/MM³升至45N/MM³。這樣在油料運輸車輛的容器中更能抗顛頗和搖擺，在油料存儲容器中更能抗長期的垂直方向的重力。解決了現有技術中因顛頗、搖擺和長期的垂直方向的重力導致蜂窩狀的填料產生下沉堆積現象，而造成容器中局部特別是上部出現無填充空隙，失去了阻燃防爆作用的技術問題。

另外在金屬材料中添加適量稀土元素可提高材料的強度、耐蝕性和耐蝕膜的導熱性，降低表面狀態對腐蝕的敏感性，如：鈦、鋯、鉭，所以本發明還在鋁合金中引入鋯(Zr)和鉭(Ta)，調整了鈦含量。Ti(鈦)和Zr(鋯)都是活潑金屬元素，室溫下生成堅密的氧化膜，這層堅密的氧化膜能夠阻止其內部原子繼續被腐蝕，對孔蝕也具有良好的抵抗能力，所以具有優良的耐蝕性能。鉭(Ta)的耐蝕性非常優良。除氫氟酸、氟、發煙硫酸、堿外，幾乎耐一切化學介質的腐蝕。它對沸點的鹽酸、硝酸、200℃以下的硫酸都表現出優異的耐蝕性。

為了得到最佳的元素引入量和配比，本發明首先進行了合金材料的防爆性能試驗，我們選擇了能夠降低填充密度的Li、Mg、Be、Ti和具有優良抗腐蝕性的Cr、Ni、Zr、Ta、以及Bi、Ag、Sr、Ce、12種元素分別與原始材料結合制作實驗合金材料，添加量分別為0.1％、0.2％、0.35％、0.5％、0.6％、0.7％、1.0％、1.6％、然后進行了自由落錘沖擊試驗，得到上述元素添加量的引燃率作為添加元素的參考。

鋁合金自由落錘高速沖擊試驗時的引燃率

表1