CN107326222B - 纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法 - Google Patents

纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107326222B
CN107326222B CN201710380770.7A CN201710380770A CN107326222B CN 107326222 B CN107326222 B CN 107326222B CN 201710380770 A CN201710380770 A CN 201710380770A CN 107326222 B CN107326222 B CN 107326222B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum alloy
nano composite
composite aluminum
block blast
proof materials
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710380770.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107326222A (zh
Inventor
王伟立
晁岳华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Henan Zhonglian Safety Technology Co Ltd
Original Assignee
Henan Zhonglian Safety Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henan Zhonglian Safety Technology Co Ltd filed Critical Henan Zhonglian Safety Technology Co Ltd
Priority to CN201710380770.7A priority Critical patent/CN107326222B/zh
Publication of CN107326222A publication Critical patent/CN107326222A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107326222B publication Critical patent/CN107326222B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/10—Alloys containing non-metals
    • C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
    • C22C1/1047—Alloys containing non-metals starting from a melt by mixing and casting liquid metal matrix composites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

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；
（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。
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 (4)

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：
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；
所述纳米复合铝合金箔的厚度为0.05-0.2mm。
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。
3.一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：
（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；
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。
4.根据权利要求3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%。
CN201710380770.7A 2017-05-25 2017-05-25 纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法 Active CN107326222B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710380770.7A CN107326222B (zh) 2017-05-25 2017-05-25 纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710380770.7A CN107326222B (zh) 2017-05-25 2017-05-25 纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107326222A CN107326222A (zh) 2017-11-07
CN107326222B true CN107326222B (zh) 2019-04-12

Family

ID=60193741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710380770.7A Active CN107326222B (zh) 2017-05-25 2017-05-25 纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107326222B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112775299A (zh) * 2020-12-18 2021-05-11 江苏本安环保科技有限公司 铝合金阻隔防爆材料及其压制模具和压制方法
CN116280735B (zh) * 2023-02-17 2024-05-14 中核环境科技(天津)有限公司 一种安装在浮顶一二次密封之间的阻燃隔爆装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1077172A (zh) * 1992-04-03 1993-10-13 中国兵器工业第五二研究所 用于易燃易爆物品的抑爆材料
CN1800424A (zh) * 2005-01-05 2006-07-12 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 制备纳米SiC增强铝基复合材料的方法
CN101144132A (zh) * 2007-10-10 2008-03-19 江苏安普特防爆材料有限公司 阻隔防爆材料及其制造工艺
CN101906561A (zh) * 2010-02-02 2010-12-08 北京福吉长安防爆材料有限责任公司 一种阻隔防爆材料及其制造方法
JP2013126672A (ja) * 2011-12-16 2013-06-27 Furukawa-Sky Aluminum Corp アルミニウム合金複合材及びその製造方法、アルミニウム合金鍛造品

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1077172A (zh) * 1992-04-03 1993-10-13 中国兵器工业第五二研究所 用于易燃易爆物品的抑爆材料
CN1800424A (zh) * 2005-01-05 2006-07-12 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 制备纳米SiC增强铝基复合材料的方法
CN101144132A (zh) * 2007-10-10 2008-03-19 江苏安普特防爆材料有限公司 阻隔防爆材料及其制造工艺
CN101906561A (zh) * 2010-02-02 2010-12-08 北京福吉长安防爆材料有限责任公司 一种阻隔防爆材料及其制造方法
JP2013126672A (ja) * 2011-12-16 2013-06-27 Furukawa-Sky Aluminum Corp アルミニウム合金複合材及びその製造方法、アルミニウム合金鍛造品

Also Published As

Publication number Publication date
CN107326222A (zh) 2017-11-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Czerwinski Thermal stability of aluminum alloys
CN1029105C (zh) 用于易燃易爆物品的抑爆材料
Czerwinski Controlling the ignition and flammability of magnesium for aerospace applications
CN107326222B (zh) 纳米复合铝合金阻隔防爆材料及其制备方法
CN101906561B (zh) 一种阻隔防爆材料及其制造方法
CN104276366B (zh) 一种耐腐蚀耐磨抑爆材料及其制备方法
EP0256239A1 (en) Filling material for a container for preventing explosions
CN101144132A (zh) 阻隔防爆材料及其制造工艺
CN102658935A (zh) 一种储罐用非金属阻隔防爆材料
CN104651678A (zh) 一种铝合金抑爆材料及其制备方法
CN101608276A (zh) 阻隔防爆材料
CN103233149A (zh) 一种高强度铝合金管材
RU2513492C1 (ru) Деформируемый термически неупрочняемый сплав на основе алюминия
CN102700871A (zh) 一种非金属阻隔防爆材料
CN102658937A (zh) 非金属阻隔防爆材料
Tom et al. Design and analysis of lpg cylinder
CN103436779B (zh) 一种铁质阻隔防爆材料
CN104527928A (zh) 一种船舶油箱
CN101906558A (zh) 晶须增强型铝合金抑爆材料及其制造方法
CN103290281A (zh) 一种高强度铝合金管材的制造方法
CN203064557U (zh) 一种三维立体蜂窝状铝合金阻隔防爆片
CN103287764B (zh) 钛镁合金防爆材料
CN102344025B (zh) 防腐型阻燃防爆材料及防爆填料的制作安装方法
WO2017174095A1 (en) Explosion inhibitor nanocomposites (insuprex)
Zhao et al. Develop an effective oxygen removal method for copper powder

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant