[發(fā)明專利]一種可緩沖應(yīng)力的含能容器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410539306.4
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN105478060A
• 公開（公告）日: 2016-04-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭雁;杜桂香
• 申請（專利權(quán)）人: 彭碳科技有限公司
• 主分類號: B01J3/04
• 分類號: B01J3/04
• 代理公司: 上海天辰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含能材料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種可緩沖應(yīng)力的含能容 器。

背景技術(shù)

含能材料，按用途主要分為炸藥、推進(jìn)劑和煙火劑三類，在民用、軍事 和航天等領(lǐng)域都起著舉足輕重的作用，是已得到大規(guī)模應(yīng)用的特殊功能材料。 現(xiàn)今，隨著納米技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，許多新概念通過含能材料制備。

以三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石為例，石墨烯是由單層SP2雜化碳 原子組成的六方點(diǎn)陣蜂窩狀二維結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱特 性、良好的機(jī)械特性，因而得到了廣泛的研究。石墨烯已經(jīng)被制備出來并應(yīng) 用在能源存儲(chǔ)、透明電極、機(jī)械驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域。為了能夠進(jìn)一步開發(fā)石墨烯 的潛在應(yīng)用，尤其在能量存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化方面，除了二維石墨烯薄膜外，三維石墨 烯結(jié)構(gòu)也已經(jīng)能夠制備出來，并且，近年來三維石墨烯包覆氧化物、碳材料 等復(fù)合材料開始得到廣泛研究，例如，三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石， 由于三維石墨烯的包覆，顯著提高了被包覆的納米金剛石材料的導(dǎo)電率，并 且結(jié)合了石墨烯的優(yōu)良特性，這些復(fù)合物的的導(dǎo)電性能會(huì)顯著增加，在催化、 電容器、和儲(chǔ)能方面也表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，已成為物理和半導(dǎo)體電子研究領(lǐng) 域的國際前沿和熱點(diǎn)之一。

現(xiàn)有技術(shù)中含能材料合成三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石的方法是利 用高能富碳含能材料在特定高溫高壓條件下反應(yīng)合成，通常將含能材料放入 盛滿水的容器中，再將盛水容器吊入含能容器中觸發(fā)反應(yīng)器反應(yīng)以制備出待 提純?nèi)芤海缓笸ㄟ^提純系統(tǒng)從溶液中提煉出三維石墨烯包覆單粒子納米金 剛石。其中，高能富碳含能材料通常包括三硝基甲苯(TNT)以及黑索今(RDX) 或奧索金(HMX)等混合而成。

現(xiàn)有的含能容器(如圖1所示)包括：含有上下兩端開口的圓球形殼體1 以及用于固定支撐圓球形殼體1的支撐架9，圓球形殼體1的上端開口處通過過 渡段2連接法蘭蓋3，以形成上端進(jìn)料孔，圓球形殼體1的下端開口處設(shè)有排液 閥8；其中，法蘭蓋3上安裝有控制閥7以及排氣閥10。

由于含能容器中存在高壓和高溫(壓力達(dá)到5-6兆帕，溫度達(dá)到2100攝氏 度)，而現(xiàn)有的含能容器存在結(jié)構(gòu)上的缺陷，尤其表現(xiàn)在反應(yīng)時(shí)，過渡段2 與圓球形殼體1的連接處應(yīng)力集中，承載強(qiáng)度低、缺少減沖裝置，導(dǎo)致含能容 器使用壽命短，不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需提 供一種新型可緩沖應(yīng)力的含能容器解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種可緩沖應(yīng)力的含能容器，防止在反應(yīng)瞬間， 容器的局部應(yīng)力集中、承載強(qiáng)度不均勻，導(dǎo)致含能容器使用壽命較短。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種可緩沖應(yīng)力的含能容器，包括含有上下兩端開口的中空圓球形殼體， 所述殼體的上端開口處通過過渡段連接法蘭蓋，形成上端進(jìn)料孔，所述殼體 與所述過渡段的連接處設(shè)有去應(yīng)力鋼帶，所述去應(yīng)力鋼帶通過緊固件固定并 包覆于所述圓球形殼體的外側(cè)壁上，其中，所述緊固件承載的最大應(yīng)力閾值 低于所述去應(yīng)力鋼帶承載的最大應(yīng)力閾值。

優(yōu)選的，所述去應(yīng)力鋼帶至少為兩條，所述去應(yīng)力鋼帶環(huán)繞所述圓球形 殼體一圈并交錯(cuò)分布于所述球形殼體的外側(cè)壁上。

優(yōu)選的，所述圓球形殼體的接縫處設(shè)有去應(yīng)力鋼帶。

優(yōu)選的，所述圓球形殼體包括兩個(gè)上下對稱的半球形殼體。

優(yōu)選的，兩個(gè)半球形殼體的接縫處設(shè)有去應(yīng)力鋼帶，所述去應(yīng)力鋼帶環(huán) 繞所述圓球形殼體一圈，并通過緊固件固定于所述圓球形殼體的外側(cè)壁上。

優(yōu)選的，所述去應(yīng)力帶的帶寬為2cm～8cm、厚度為1mm～6mm。

優(yōu)選的，所述去應(yīng)力鋼帶的材質(zhì)為低碳鋼Q345R。

優(yōu)選的，所述去應(yīng)力鋼帶通過螺栓組件固定于所述圓球形殼體的外側(cè)壁 上。

優(yōu)選的，所述法蘭蓋上安裝用于控制進(jìn)料的控制閥，所述圓球形殼體的 下端開口處設(shè)有用于控制液體排放的排液閥。

優(yōu)選的，所述含能容器還包括用于固定支撐所述圓球形殼體的支撐架， 所述支撐架的的支撐面與所述圓球形殼體的外側(cè)壁相匹配。

本發(fā)明提供的可緩沖應(yīng)力的含能容器，通過在容器的薄弱處設(shè)置去應(yīng)力 帶，可保證在反應(yīng)瞬間，消除容器的局部應(yīng)力，使含能容器的承載強(qiáng)度均勻， 提高含能容器的質(zhì)量。此外，本發(fā)明還具有便于安裝、占據(jù)空間小、可靠性 高、易于安裝和維護(hù)等優(yōu)勢，可提高含能容器的壽命，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需 要。