CN103287764B - 钛镁合金防爆材料 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钛镁合金防爆材料，其包括表面布满网状通孔的片状本体，其化学成份包括Ti、Mn、Cr、Si、Zn、Mo、Hf、Sn和Mg；本发明的配方设计独特、合理，增加了Ti和Mg，并对Mn、Cr、Si、Zn、Mo、Hf和Sn合金元素含量的合理配比，有效地提高了耐腐蚀性能、屈服强度和抗拉强度，而且采用双层结构，网孔和通孔呈一定角度，使容器内形成多个具有一定阻隔效果的小隔室，不仅能有效的抑制火焰的传播，还具有较好的导热性，可以迅速地将燃烧释放出的绝大部分热量吸收掉，使燃烧反应后的最终温度大大降低，反应气体的膨胀程序为缩小，容器的压力值增高很小，符合效应，具有良好的抑爆性能，利于广泛推广应用。

Description

钛镁合金防爆材料

技术领域

本发明属于防爆材料技术领域，具体涉及一种钛镁合金防爆材料。

背景技术

在易燃、易爆液态、气态危险化学品的储存容器内，为了防止介质因静电、明火、枪击等意外事故发生燃烧、爆炸事故，在容器内填装一种防爆材料。防爆材料是根据热传导理论以及形成燃烧、爆炸的基本条件，利用材料高孔隙的蜂窝结构，阻止火焰的迅速传播与能量的瞬间释放，同时利用材料表面效应吸收大量的能量，破坏燃烧介质的爆炸条件，因而阻止燃烧和爆炸的发生。

现代社会，市面上售卖的防爆储存容器多种多样，其各自都有不同的设计理念，力求能达到不同用户的使用要求。现有的防爆储存容器多为采用铝合金阻隔防爆材料，由于其的防爆材料的化学成份原因，存在着问题和缺点：1、抗压力差。遇液态、气态压力时易碎断，易导致管路堵塞；2、抗腐蚀力弱。由于金属铝的分子结构不够紧密遇酸碱等腐蚀性液体和气体时易氧化，抗腐蚀度极差。3、使用寿命较短。由于金属铝在遇酸碱等腐蚀性液体和气体以及遇液态、气态压力时易氧化、易腐蚀，导致使用寿命较短；4、阻隔和抗爆性能不稳定。金属铝的延展性弱，在遇高压液态、气态物时易变形，且无固体物的还原性，经使用一定时间后，其易燃易爆液态、气态物附着面积减小，导致抗爆力减弱。

发明内容

针对上述的不足，本发明的目的在于，提供一种防爆性能好，安全性能高，柔性好，屈服强度和抗拉强度高的钛镁合金防爆材料。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是：一种钛镁合金防爆材料，其包括一表面布满网状通孔的片状本体，该片状本体的化学成份重量百分比如下：

Mn 0.5～1.5%，

Cr 0.6～5.6%，

Si 0.2～0.4%，

Zn 0.5～2%，

Mo 2.5～3.5%，

Hf 0.6～3.2%，

Sn 1.2～2.6%，

Mg 20～30%，

Ti为余量。

作为本发明的一种改进，所述片状本体的化学成份重量百分比为：

Mn 0.5%，

Cr 0.6%，

Si 0.2%，

Zn 0.5%，

Mo 2.5%,

Hf 0.6%,

Sn 1.2%，

Mg 25%，

Ti为余量。

作为本发明的一种改进，其还包括一与所述片状本体相贴合的网状铝合金本体，该网状铝合金本体上的网孔与所述片状本体上的通孔一一对应，并相连通。

作为本发明的一种改进，所述网孔的轴线与所述通孔的轴线之间呈一夹角，该夹角的角度为60～75度。

作为本发明的一种改进，所述夹角的角度为70度。

作为本发明的一种改进，所述片状本体的厚度为0.04～0.08mm。

作为本发明的一种改进，所述片状本体的厚度为0.05mm。

作为本发明的一种改进，所述网状铝合金本体的厚度为0.01～0.05mm。

作为本发明的一种改进，所述网状铝合金本体的厚度为0.03mm。

本发明的有益效果为：本发明的配方设计独特、合理，在化学成分中增加了Ti和Mg，并对Mn、Cr、Si、Zn、Mo、Hf和Sn合金元素含量的合理配比，有效地提高防爆材料的耐腐蚀性能、屈服强度和抗拉强度，而且采用双层结构，网孔和通孔呈一定角度，使容器内形成多个具有一定阻隔效果的小隔室，这些小隔室可以有效的抑制火焰的传播，同时这种特殊结构在单位体积具有较好的导热性，可以迅速地将燃烧释放出的绝大部分热量吸收掉，使燃烧反应后的最终温度大大降低，反应气体的膨胀程序为缩小，容器的压力值增高很小，符合效应，具有良好的抑爆性能，利于广泛推广应用。

下面结合实施例，对本发明作进一步说明。

具体实施方式

实施例1：本实施例提供的一种钛镁合金防爆材料，其包括一表面布满网状通孔的片状本体和一与该片状本体相贴合的网状铝合金本体，该网状铝合金本体上的网孔与所述片状本体上的通孔一一对应，并相连通，该片状本体的化学成份重量百分比如下：Mn 0.5～1.5%，Cr 0.6～5.6%，Si 0.2～0.4%，Zn 0.5～2%，Mo 2.5～3.5%，Hf 0.6～3.2%，Sn 1.2～2.6%，Mg 20～30%，Ti为余量。

所述网孔的轴线与所述通孔的轴线之间呈一夹角，该夹角的角度为60～75度。该夹角的角度优选70度。

所述片状本体的厚度为0.04～0.08mm。所述网状铝合金本体的厚度为0.01～0.05mm。所述片状本体的厚度优选为0.05mm，所述网状铝合金本体的厚度优选为0.03mm。

实施例2：本实施例提供的一种钛镁合金防爆材料，其与实施例1基本相同，区别在于所述片状本体的化学成份不同。所述片状本体的化学成份重量百分比为：Mn 0.5%，Cr0.6%，Si 0.2%，Zn 0.5%，Mo 2.5%，Hf 0.6%，Sn 1.2%，Mg 25%，Ti为余量。

实施例3：本实施例提供的一种钛镁合金防爆材料，其与实施例1基本相同，区别在于所述片状本体的化学成份不同。所述片状本体的化学成份重量百分比为：Mn 1%，Cr 3%，Si 0.4%，Zn 2%，Mo 3.5%，Hf 2 %，Sn 1.8%，Mg 20%，Ti为余量。

实施例4：本实施例提供的一种钛镁合金防爆材料，其与实施例1基本相同，区别在于所述片状本体的化学成份不同。所述片状本体的化学成份重量百分比为：Mn 1.5%，Cr5.6%，Si 0.3%，Zn 1%，Mo 3%，Hf 3.2 %，Sn 2.6%，Mg 30%，Ti为余量。

实施例5：本实施例提供的一种钛镁合金防爆材料，其与实施例1基本相同，区别在于所述片状本体的化学成份不同。所述片状本体的化学成份重量百分比为：Mn 1.3%，Cr0.8%，Si 0.33%，Zn 0.8%，Mo 2.8%，Hf 1.5 %，Sn 2%，Mg 28%，Ti为余量。

上述实施例仅为本发明较好的实施方式，本发明不能一一列举出全部的实施方式，凡采用上述实施例之一的技术方案，或根据上述实施例所做的等同变化，均在本发明保护范围内。

本发明提供钛镁合金防爆材料的配方设计独特、合理，加入Ti，机械强度大，塑性好，容易加工，而且具有良好的抗腐蚀性能。加入Mg，具有明显的强化作用。加入Mn，Mn能阻止铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，能显著细化再结晶晶粒，以及减小铁的有害影响。Mn与Mg相配合，Mn可提高钛镁合金防爆材料的强度。但是过高的Mn含量过高，会影响钛镁合金防爆材料的延伸率，因此本发明将Mn含量控制在0.5～1.5%。加入Cr，Cr能阻碍再结晶的形核和长大过程，对合金有一定的强化作用，还能改善合金韧性，提高钛镁合金防爆材料的耐腐蚀性能和抗氧化性能。加入Si，加入Si有一定的强化作用，但是Si会限制Mn的有利作用。为避免造成强化元素Mn作用的损失，因此本发明将Si含量控制在0.2～0.4%。在化学成分中增加了Ti和Mg，并对Mn、Cr、Si、Zn、Mo、Hf和Sn合金元素含量的合理配比；有效地提高防爆材料的耐腐蚀性能、屈服强度和抗拉强度，而且采用双层结构，网孔和通孔呈一定角度，使容器内形成多个具有一定阻隔效果的小隔室，这些小隔室可以有效的抑制火焰的传播，同时这种特殊结构在单位体积具有较好的导热性，可以迅速地将燃烧释放出的绝大部分热量吸收掉，使燃烧反应后的最终温度大大降低，反应气体的膨胀程序为缩小，容器的压力值增高很小，符合效应，具有良好的抑爆性能。

加装有钛镁合金防爆材料的容器同时具有防爆、阻隔、阻浪作用和消除静电、阳极保护、抑制挥发作用。其原理是根据热传导理论及形成燃烧、爆炸的基本条件，利用容器内的阻隔防爆网状材料高孔隙的蜂窝结构，阻止火焰的迅速传播与能量的瞬间释放，并利用其材料的表面效应吸收大量热能，破坏燃烧介质的爆炸条件，以此降低火焰燃烧高度，从而防止容器和设备的爆炸，以此保证易燃、易爆、危险化学品的储运容器的本质安全。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述，采用与其相同或相似的组分而得到的其它材料，均在本发明保护范围内。

Claims (7)

1.一种钛镁合金防爆材料，其特征在于，其包括一表面布满网状通孔的片状本体，该片状本体的化学成份重量百分比如下：

Mn 0.5～1.5%，

Cr 0.6～5.6%，

Si 0.2～0.4%，

Zn 0.5～2%，

Mo 2.5～3.5%，

Hf 0.6～3.2%，

Sn 1.2～2.6%，

Mg 20～30%，

Ti为余量。

2.根据权利要求1所述的钛镁合金防爆材料，其特征在于，所述片状本体的化学成份重量百分比为：

Mn 0.5%，

Cr 0.6%，

Si 0.2%，

Zn 0.5%，

Mo 2.5%,

Hf 0.6%,

Sn 1.2%，

Mg 25%，

Ti为余量。

3.根据权利要求1所述的钛镁合金防爆材料，其特征在于，其还包括一与所述片状本体相贴合的网状铝合金本体。

4.根据权利要求3所述的钛镁合金防爆材料，其特征在于，所述网状铝合金本体上的网孔与所述片状本体上的通孔一一对应，并相连通；所述网孔的轴线与所述通孔的轴线之间呈一夹角，该夹角的角度为60～75度。

5.根据权利要求4所述的钛镁合金防爆材料，其特征在于，所述夹角的角度为70度。

6.根据权利要求1所述的钛镁合金防爆材料，其特征在于，所述片状本体的厚度为0.04～0.08mm。

7.根据权利要求6所述的钛镁合金防爆材料，其特征在于，所述片状本体的厚度为0.05mm。