[發明專利]引燃紙及其制備方法

有效

• 申請號: 201410087104.0
• 申請日: 2014-03-11
• 公開（公告）號: CN103821027B
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 錢俊;胡小薇;劉正
• 申請（專利權）人: 上海空間電源研究所
• 主分類號: D21H13/42
• 分類號: D21H13/42;D21H17/67;D21H17/36;D21H17/66
• 代理公司: 上海航天局專利中心 31107
• 代理人: 金家山

本發明公開引燃紙及其制備方法。該制備方法包括如下步驟S1、準備還原劑鋯：包括鋯粉清洗→鋯粉干燥→鋯粉過篩；S2、準備氧化劑二氧化鉛：包括二氧化鉛干燥→二氧化鉛過篩；S3、準備黏結劑：將聚乙烯醇與水調配成聚乙烯醇溶液，該聚乙烯醇溶液作為黏結劑；S4、制備引燃紙：包括氧化劑、還原劑和石棉紙組成引燃紙材料→加水融合引燃紙材料→加入黏結劑→攪拌→打紙漿→操紙→干燥。本發明引燃紙中氧化劑是二氧化鉛，是一種過氧化物，而普通引燃紙所用的氧化劑是鉻酸鋇，是一種氧化性鹽。過氧化物具備更高的氧化活性，因此，本發明的引燃紙具備更高的反應速度和更低的反應能壘，表現出更快的線燃速和更好的低溫適應性。

技術領域

本發明涉及熱電池中基礎原材料，尤其涉及引燃紙及該引燃紙的制備方法，該引燃紙燃燒線速度快。

背景技術

引燃紙用于傳遞激活信號，熱電池的激活過程為當電點火頭接收到電信號后發生爆燃，并將引燃紙點燃，引燃紙沿電池徑向燃燒，依次點燃每片單體電池中的加熱粉層。

高性能熱電池要求很短的激活時間，其中增加引燃紙的燃燒速度是一種有效的途徑。普通引燃紙由鋯粉、鉻酸鋇和石棉纖維組成。線燃速一般在100mm/s。國內文獻“陸瑞生,劉效疆.熱電池.北京: 國防工業出版社,2005”報道通過提高鋯粉活性和改善纖維載體及改進制備工藝可以使引燃紙的線燃速提高到200mm/s。

普通引燃紙中活性物質的化學反應方程式為：

3Zr+4BaCrO₄ ==4BaO+2Cr₂O₃+3ZrO₂

普通引燃紙（陸瑞生,劉效疆.熱電池.北京: 國防工業出版社,2005）在熱電池工作范圍內的發熱量為1649J/g，燃點閾值為540℃。普通引燃紙燃速較慢，易造成長電堆熱電池激活偏慢；燃點閾值較高，易造成點火靈敏度下降；發熱量大，對熱電池熱平衡造成較大影響，易造成熱電池熱失控。

發明內容

本發明解決的問題是現有的引燃紙燃速慢的問題。

為解決上述問題，本發明提供一種引燃紙的制備方法，該方法包括如下步驟：S1、準備還原劑鋯：包括鋯粉清洗→鋯粉干燥→鋯粉過篩；S2、準備氧化劑二氧化鉛：包括二氧化鉛干燥→二氧化鉛過篩；S3、準備黏結劑：將聚乙烯醇與水調配成聚乙烯醇溶液，該聚乙烯醇溶液作為黏結劑；S4、制備引燃紙：包括氧化劑、還原劑和石棉紙組成引燃紙材料→加水融合引燃紙材料→加入黏結劑→攪拌→打紙漿→操紙→干燥，在該步驟中，加水融合引燃紙時，水的量約是原材料體積的5~10倍，加入黏結劑后通過攪拌剪切將石棉紙破碎成纖維狀，最終操紙所用的紙漿融合液應成較穩定的懸浮液狀態。

在進一步方案中，在所述引燃紙材料中，所述二氧化鉛：鋯的質量比值在1.9~4.4之間。

在進一步方案中，在所述引燃紙材料中，所述二氧化鉛和鋯組成活性物質，活性物質與石棉紙的質量比為8.3~16.2。

在進一步方案中，所述加入黏結劑步驟中，每100g引燃紙材料加入黏結劑1.4g ~8.9g。

在進一步方案中，所述二氧化鉛的純度不少于97.0%，體積平均粒徑不大于18um，并符合HG3-922-76標準；所述鋯的總鋯含量不少于96%，體積平均粒徑不大于10um，并符合GJB3425-98標準。

在進一步方案中，所述鋯粉原材料中活性鋯的含量大于92%。

本發明還公開一種引燃紙，該引燃紙包括作為還原劑的鋯、作為氧化劑的二氧化鉛、作為載體的石棉紙和作為黏結劑的聚乙烯醇。

在進一步方案中，所述二氧化鉛：鋯的質量比值在1.9~4.4之間。

在進一步方案中，所述二氧化鉛和鋯組成活性物質，活性物質與石棉紙的質量比為8.3~16.2。