[發(fā)明專利]一種復合結(jié)構(gòu)的含能容器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410539309.8
• 申請日: 2014-10-13
• 公開（公告）號: CN105561880B
• 公開（公告）日: 2018-08-10
• 發(fā)明（設計）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: 上海天辰知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;林彥之

本發(fā)明公開了一種復合結(jié)構(gòu)的含能容器，包括含有上下兩端開口的中空圓球形殼體，殼體包括：內(nèi)層殼體、外層殼體以及固定在內(nèi)層殼體和外層殼體中間的緩沖裝置；其中，緩沖裝置為截面呈連續(xù)波浪狀的鋼板，波浪狀鋼板的波底與內(nèi)層殼體固定連接，且波浪狀鋼板的波頂與外層殼體固定連接。本發(fā)明通過設置復合結(jié)構(gòu)的殼體，提高了含能容器外殼的抗壓能力及其承載強度，緩沖反應瞬間的沖擊壓力，提高含能容器的壽命及質(zhì)量。此外，本發(fā)明還具有便于安裝、可靠性高、易于安裝和維護等優(yōu)勢，大大提高了含能容器的壽命，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及含能材料領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種復合結(jié)構(gòu)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)模應用的特殊功能材料。現(xiàn)今，隨著納米技術(shù)的發(fā)展與進步，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)良的導電導熱特性、良好的機械特性，因而得到了廣泛的研究。石墨烯已經(jīng)被制備出來并應用在能源存儲、透明電極、機械驅(qū)動器等領(lǐng)域。為了能夠進一步開發(fā)石墨烯的潛在應用，尤其在能量存儲轉(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電率，并且結(jié)合了石墨烯的優(yōu)良特性，這些復合物的的導電性能會顯著增加，在催化、電容器、和儲能方面也表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，已成為物理和半導體電子研究領(lǐng)域的國際前沿和熱點之一。

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含能合成，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反應容器中觸發(fā)反應器反應以制備出待提純?nèi)芤?，然后通過提純系統(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，以形成上端進料孔，圓球形殼體1的下端開口處設有排液閥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(壓力達到5-6兆帕，溫度達到2100攝氏度)，而現(xiàn)有的含能容器存在結(jié)構(gòu)上的缺陷，現(xiàn)有的含能容器通常為單層結(jié)構(gòu)，單層外殼的材質(zhì)包含碳鋼、復合鋼或鈦鋼等，在含能反應瞬間，由于圓球形殼體為單層結(jié)構(gòu)，其外殼較為薄弱，承載強度低、缺少減沖裝置，導致含能容器易變形，甚至在含能反應瞬間容器外殼破損，以至于現(xiàn)有的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復合結(jié)構(gòu)的含能容器，提高含能容器外殼的抗壓能力，緩沖反應瞬間的沖擊壓力，提高含能容器的壽命。

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：

一種復合結(jié)構(gòu)的含能容器，包括含有上下兩端開口的中空圓球形殼體，所述圓球形殼體的上端開口處通過過渡段連接法蘭蓋，以形成上端進料孔，所述殼體為復合結(jié)構(gòu)，所述復合結(jié)構(gòu)包括：內(nèi)層殼體、外層殼體以及固定在所述內(nèi)層殼體和外層殼體中間的緩沖裝置；其中，所述緩沖裝置為截面呈連續(xù)波浪狀的鋼板，所述波浪狀鋼板的波底與所述內(nèi)層殼體固定連接，且所述波浪狀鋼板的波頂與所述外層殼體固定連接。

優(yōu)選的，所述波浪狀鋼板的波底與所述內(nèi)層殼體焊接，且所述波浪狀鋼板的波頂與所述外層殼體焊接。

優(yōu)選的，所述波浪狀鋼板的波浪在所述內(nèi)層殼體上均勻分布。