CN107326222A

CN107326222A - 纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法

Info

Publication number: CN107326222A
Application number: CN201710380770.7A
Authority: CN
Inventors: 王伟立; 晁岳华
Original assignee: Henan Zhonglian Safety Technology Co Ltd
Current assignee: Henan Zhonglian Safety Technology Co Ltd
Priority date: 2017-05-25
Filing date: 2017-05-25
Publication date: 2017-11-07
Anticipated expiration: 2037-05-25
Also published as: CN107326222B

Abstract

本发明公开了一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，所述防爆材料由纳米复合铝合金箔拉网卷制成型，所述纳米复合铝合金由下列重量百分比的原料制备而成：Si：0.5‑0.9%，Fe：0.6‑1.0%，Cu：0.08‑0.20%，Mn：0.8‑1.5%，Mg：0.05%，Zn：0.1%，Ti：0.08%，SiC颗粒0.8‑2%，余量为Al。本发明防爆材料强度高、延展性好，拉网成型后不易塌陷，不产生碎屑，给危化品储运提供了安全的环境。

Description

纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法

技术领域

本发明涉及阻隔防爆材料技术领域，具体涉及一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法。

背景技术

阻隔防爆材料产品是采用铝合金系列材料制造而成的抑爆材料。将阻隔防爆材料填充到储存易燃易爆危险化学品（液态、气态）容器内，在遇到明火、撞击、枪击、焊接等意外情况出现燃烧时，能够使其火焰高度降低，可迅速灭火，不会发生爆炸，给易燃易爆危险化学品（液态、气态）的储运带来安全和便利。目前使用的阻隔防爆材料都是铝锰镁合金箔切缝拉网成型，现有的同类型材料的拉伸强度通常在180-200Mpa左右，延展率为1%，其强度低且易碎，拉网成型的材料填充至储罐内易塌陷，塌陷的空间不再具备阻隔防爆性能，给危化品储运带来安全风险。另外，由于材料易碎，会使碎屑混在危化品介质内，在危化品的使用过程中会产生不确定的影响，存在安全隐患。

发明内容

本发明针对现有材料的不足，提供了一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，该材料强度高，延展性好，拉网成型后不易塌陷，不产生碎屑，给危化品储运提供了安全的环境。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

设计一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，所述防爆材料由纳米复合铝合金箔拉网卷制成型，所述纳米复合铝合金由下列重量百分比的原料制备而成：

Si：0.5-0.9%，Fe：0.6-1.0%，Cu：0.08-0.20%，Mn：0.8-1.5%，Mg：0.05%，Zn：0.1%，Ti：0.08%，SiC颗粒0.8-2%，余量为Al。

优选的，所述SiC颗粒的粒径大小为10-100nm。

优选的，所述纳米复合铝合金箔的厚度为0.05-0.2mm。

在上述技术方案中，SiC颗粒作为纳米增强体加入到纳米复合铝合金材料中，增强相的加入会引起金属微观结构发生重大变化，如位错密度明显增加，基体晶粒细化，亚晶尺寸减小等，最终引起复合材料力学性能变化。纳米颗粒增强铝基复合材料具有高的比强度、比刚度、热稳定性，优良的导电、导热及耐磨、耐腐蚀等特点，制备容易，成本低，可进行二次加工。

一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料的制备方法，包括下列步骤：

（1）按照下列重量百分比选取原料：Si：0.5-0.9%，Fe：0.6-1.0%，Cu：0.08-0.20%，Mn：0.8-1.5%，Mg：0.05%，Zn：0.1%，Ti：0.08%，SiC颗粒0.8-2%，余量为Al；

（2）将步骤（1）中选取的材料进行混合并铸锭成型，将铸好的胚料轧制成4-6mm板料，然后进行热处理；

（3）将步骤（2）热处理后的板料轧制成厚度为0.05-0.2mm的铝箔，再进行分切整形，得到铝箔料卷，最后进行切缝、拉网、成型，即得到该纳米复合铝合金阻隔防爆材料。

优选的，所述纳米复合铝合金阻隔防爆材料的伸性能为280-350Mpa，延展性大于5%。

优选的，所述纳米复合铝合金阻隔防爆材料拉网、成型后，制成蜂窝状卷形或球形，填充在易燃易爆液体或气体的储罐内使用。

该防爆材料的工作原理为：储罐中填充该蜂窝状卷形或球形的防爆材料后，由于防爆材料叠层中的网眼组成蜂窝状结构，把容器内腔分成许多很小的“小隔室”，这些隔室可以遏制火焰的传播，同时，蜂窝结构在单位体积具有极好的导热性，可以迅速地将燃烧释放出来地绝大部分热量吸收掉，使燃烧反应后的最终温度大大降低，反应气体的膨胀程度缩小，容器的压力值增高不大，因此具有良好的抑爆性能。可用于燃料运输车、流动加油车、机场加油车、军用车辆、飞机、舰艇等油箱和油罐防爆，也可用于各种存储汽油、柴油、香蕉水、丙酮等容器和罐体的防爆。

本发明的有益效果在于：

本发明中的防爆材料拉伸性能可以达到280-350Mpa，延展性超过了5%，比现有材料的性能提高了2-3倍，耐腐性也有较大提升，其制成的阻隔防爆材料，具有成卷密度高，强度大，不碎裂等优势。解决了现有的防爆材料强度低且易碎，拉网成型的材料填充至储罐内易塌陷的问题，具有更高的安全性。

具体实施方式

下面结合实施例来说明本发明的具体实施方式，但以下实施例只是用来详细说明本发明，并不以任何方式限制本发明的范围。在以下实施例中所涉及的操作方法如无特别说明，均为常规操作方法；所涉及的工业原料如无特别说明，均为市售常规工业原料。

实施例1：一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，由厚度为0.05mm的纳米复合铝合金箔拉网卷制成型，该纳米复合铝合金由下列重量百分比的原料制备而成：

Si：0.5%，Fe：0.6%，Cu：0.08%，Mn：0.8%，Mg：0.05%，Zn：0.1%，Ti：0.08%，SiC颗粒2%，余量为Al。其中所述SiC颗粒的粒径大小为10-100nm。

实施例2：一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，由厚度为0.1mm的纳米复合铝合金箔拉网卷制成型，该纳米复合铝合金由下列重量百分比的原料制备而成：

Si：0.7%，Fe：0.9%，Cu：0.15%，Mn：1.2%，Mg：0.05%，Zn：0.1%，Ti：0.08%，SiC颗粒1.2%，余量为Al。其中所述SiC颗粒的粒径大小为10-100nm。

实施例3：一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，由厚度为0.2mm的纳米复合铝合金箔拉网卷制成型，该纳米复合铝合金由下列重量百分比的原料制备而成：

Si：0.9%，Fe：1.0%，Cu：1.8%，Mn：1.5%，Mg：0.05%，Zn：0.1%，Ti：0.08%，SiC颗粒1%，余量为Al。其中所述SiC颗粒的粒径大小为10-100nm。

实施例4：一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，由厚度为0.1mm的纳米复合铝合金箔拉网卷制成型，该纳米复合铝合金由下列重量百分比的原料制备而成：

Si：0.8%，Fe：0.8%，Cu：0.20%，Mn：1%，Mg：0.05%，Zn：0.1%，Ti：0.08%，SiC颗粒0.9%，余量为Al。其中所述SiC颗粒的粒径大小为10-100nm。

实施例5：一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，由厚度为0.08mm的纳米复合铝合金箔拉网卷制成型，该纳米复合铝合金由下列重量百分比的原料制备而成：

Si：0.6%，Fe：0.7%，Cu：1.5%，Mn：1.5%，Mg：0.05%，Zn：0.1%，Ti：0.08%，SiC颗粒1.6%，余量为Al。其中所述SiC颗粒的粒径大小为10-100nm。

上述实施例1-5中的纳米复合铝合金阻隔防爆材料的制备方法包括下列步骤：

（1）按照实施例1-5中的重量百分比选取原料；

本发明制备所得的纳米复合铝合金阻隔防爆材料的伸性能为280-350Mpa，延展性大于5%。该纳米复合铝合金阻隔防爆材料拉网、成型后，制成蜂窝状卷形或球形，填充在易燃易爆液体或气体的储罐内使用，具有良好的防爆抑、爆炸功能。

本发明制成的蜂窝状卷形或球形的阻隔防爆材料，填充在40立方米的储油罐内进行试验，运行2年多时间，无塌陷和碎削产生，耐腐蚀性良好，对介质没有污染，极大的保证了危化品储罐的安全。

上面结合实施例对本发明作了详细的说明，但是，所属技术领域的技术人员能够理解，在不脱离本发明宗旨的前提下，还可以对上述实施例中的各个具体参数进行变更，形成多个具体的实施例，均为本发明的常见变化范围，在此不再一一详述。

Claims

1.一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料，其特征在于，所述防爆材料由纳米复合铝合金箔拉网卷制成型，所述纳米复合铝合金由下列重量百分比的原料制备而成：

2.根据权利要求1所述的纳米复合铝合金阻隔防爆材料，其特征在于，所述SiC颗粒的粒径大小为10-100nm。

3.根据权利要求1所述的纳米复合铝合金阻隔防爆材料，其特征在于，所述纳米复合铝合金箔的厚度为0.05-0.2mm。

4.一种纳米复合铝合金阻隔防爆材料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

5.根据权利要求4所述的纳米复合铝合金阻隔防爆材料的制备方法，其特征在于，所述纳米复合铝合金阻隔防爆材料的伸性能为280-350Mpa，延展性大于5%。

6.根据权利要求4所述的纳米复合铝合金阻隔防爆材料的制备方法，其特征在于，所述纳米复合铝合金阻隔防爆材料拉网、成型后，制成蜂窝状卷形或球形，填充在易燃易爆液体或气体的储罐内使用。