本发明涉及一种抑爆铝钛管材及其制备方法，属于合金管材制备技术领域。
背景技术：
目前，众所周知，汽油、柴油、煤油、航空油、液化气、天然气、丙烷等易燃易爆液(气)体在生产、运输、存储及使用过程中，由于安全措施不当或意外而导致燃烧和爆炸事故，往往造成重大的财产损失和人员伤亡。因此各国相继研发抑爆材料和产品，提高易燃易爆液(气)体在生产、使用及储运过程中的安全性问题，防止危化学品的火灾爆炸。
美国一开始在军事油品的安全和储运中使用聚氨酯泡沫抑爆材料，后来在使用过程中发现它的化学稳定性差，很快就被铝合金抑爆材料所取代。
目前的抑爆材料以铝合金抑爆材料为主。易燃易爆流体贮存容器中放置铝合金抑爆材料后，由于抑爆材料叠层中的网眼组成蜂窝状结构，把油箱内腔分成许多很小的“小隔室”，这些“小隔室”可以遏制火焰的传播，同时，这种蜂窝状结构在单位体积具有较好的导热性，要以迅速地将燃烧释放出来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，反应气体的膨胀程度为缩小，容器的压力值增高不大。因此铝合金抑爆材料具有良好的抑爆性能。
但目前的抑爆材料的缺点是材料内部结晶大，不紧密，硬脆，没有轫性和延伸性，容易断裂，掉碎渣。而且整个蜂窝网状材料置在油箱中，由于箱内油的晃动冲压，极易造成抑爆材料的塌陷，即整个蜂窝网状的压缩，导致其失去抑爆功能，且整个蜂窝网状在塌陷过程中会受压破碎掉渣，掉渣会严重地将油箱油路堵塞，经常造成油路点火不着，严重影响质量。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种抑爆铝钛管材及其制备方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抑爆铝钛管材及其制备方法。
本发明的一种抑爆铝钛管材，是由铝锭、混合金属粉末、分散粉料制成，
所述混合金属粉末是由纯镁、纯锌、镍粉制得；
所述分散粉料是由混合粉料和浸泡液制得；
所述浸泡液是由盐酸浸泡报废电路板制得；
所述混合粉料是由锰铁矿石、改性纤维粉制得；
所述改性纤维粉是由竹纤维和氢氧化钠溶液制得。
一种抑爆铝钛管材的制备方法，具体制备步骤为：
(1)称取竹纤维粉碎得到纤维粉末，将纤维粉末和氢氧化钠溶液混合后，加热反应，过滤，分离得到滤渣，即为改性纤维粉；
(2)称取纯镁、纯锌、镍粉，干燥得到混合金属粉末；
(3)称取锰铁矿石、改性纤维粉，研磨，筛得到混合粉料，用盐酸浸泡报废电路板，得到浸泡液；
(4)将混合粉料分散，得到分散粉料；
(5)将铝锭熔化后，扒渣并加入混合金属粉末，保温熔融；
(6)调节电阻炉温度，加入分散粉料，并保温，最后将氩气通入熔体精炼，调节电阻炉降温退火，将熔体注入带有连通孔的模具之中，冷却，出料，得到抑爆铝钛管材。
进一步的，具体制备步骤为：
(1)称取竹纤维放入粉碎机中粉碎得到纤维粉末，将纤维粉末和氢氧化钠溶液混合后放入高温反应釜中，加热升温，保温反应后过滤，分离得到滤渣，即为改性纤维粉；
(2)称取纯镁、纯锌、镍粉，分别用铝箔包裹，放入烘箱中加热升温，干燥后得到混合金属粉末；
(3)称取锰铁矿石、改性纤维粉，放入磨石机中研磨，过筛得到混合粉料，用盐酸浸泡报废电路板后，得到浸泡液；
(4)将混合粉料加入浸泡液中在高速分散机分散，得到分散粉料；
(5)用磨砂纸对铝锭进行打磨，以去除表面的氧化皮及油污，将坩埚放入电阻炉中，将铝锭放入坩埚，铝锭开始熔化后，扒渣并加入混合金属粉末，保温熔融，其间每隔10分钟搅拌一次；
(6)调节电阻炉温度降温，向坩埚中加入分散粉料，并保温，最后将氩气通入熔体精炼，调节电阻炉降温退火，将熔体注入带有连通孔的模具之中，冷却，出料，得到抑爆铝钛管材。
进一步的，具体制备步骤为：
(1)称取竹纤维放入粉碎机中粉碎得到纤维粉末，将纤维粉末和质量分数为10％的氢氧化钠溶液按质量比为1:10混合后放入高温反应釜中，加热升温至150～200℃，保温反应5～8h后过滤，分离得到滤渣，即为改性纤维粉；
(2)按重量份数计，称取35～45份纯镁、7～9份纯锌、4～5g份镍粉，分别用铝箔包裹，放入烘箱中加热升温至200～250℃，干燥1～2h后得到混合金属粉末；
(3)按重量份数计，称取70～75份锰铁矿石、60～80份改性纤维粉，放入磨石机中研磨2～3h，过200目筛得到混合粉料，用400～500ml质量分数为10％的盐酸浸泡5～7块报废电路板2～3h后，得到浸泡液；
(4)将混合粉料加入浸泡液中在高速分散机以700～800r/min分散30～40min，得到分散粉料；
(5)用磨砂纸对铝锭进行打磨，以去除表面的氧化皮及油污，将坩埚放入电阻炉中，电阻炉温度设定为800～850℃，当电阻炉温度升至600℃，将铝锭放入坩埚，铝锭开始熔化后，再将炉温设定为900～1000℃，当温度升至900℃，扒渣并加入混合金属粉末，保温熔融1h，其间每隔10分钟搅拌一次；；
(6)调节电阻炉温度降温至720～730℃，向坩埚中加入分散粉料，并保温30～40min，其间每隔5分钟搅拌一次，最后将氩气通入熔体精炼，通气时间为5～10分钟，调节电阻炉降温到500～550℃退火，将熔体注入带有连通孔的模具之中，冷却，出料，得到抑爆铝钛管材。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
(1)本发明抑爆铝钛管材中添加锰铁矿成分，锰能阻止镁铝合金的再结晶过程，提高再结晶温度，细化再结晶晶粒，细化再结晶晶粒通过化合物弥散质点阻碍再结晶晶粒的长大，镁铝合金结晶粒度的减小，其他添加元素如铬与锌都对镁铝合金的再结晶形核和长大过程有抑制作用，使得镁铝合金受到外部作用力得到更多受力点得以分散，从而提高其抗冲击性和耐压性。
(2)本发明中改性纤维成分的在高温条件下会被氯化锌活化，使木质纤维素成分发生润胀，逐渐转变成胶状物质，同时还伴随着水解和氧化作用，使高聚物变为短链分子，还会形成混合均匀的塑性物质，胶状塑性物质分散在镁铝合金结晶相空隙之中，能够起到减压的作用，因而达到增强抗压性的目的。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例详细说明如后。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
称取竹纤维放入粉碎机中粉碎得到纤维粉末，将纤维粉末和质量分数为10％的氢氧化钠溶液按质量比为1:10混合后放入高温反应釜中，加热升温至150～200℃，保温反应5～8h后过滤，分离得到滤渣，即为改性纤维粉；按重量份数计，称取35～45份纯镁、7～9份纯锌、4～5g份镍粉，分别用铝箔包裹，放入烘箱中加热升温至200～250℃，干燥1～2h后得到混合金属粉末；按重量份数计，称取70～75份锰铁矿石、60～80份改性纤维粉，放入磨石机中研磨2～3h，过200目筛得到混合粉料，用400～500ml质量分数为10％的盐酸浸泡5～7块报废电路板2～3h后，得到浸泡液；将混合粉料加入浸泡液中在高速分散机以700～800r/min分散30～40min，得到分散粉料；用磨砂纸对铝锭进行打磨，以去除表面的氧化皮及油污，将坩埚放入电阻炉中，电阻炉温度设定为800～850℃，当电阻炉温度升至600℃，将铝锭放入坩埚，铝锭开始熔化后，再将炉温设定为900～1000℃，当温度升至900℃，扒渣并加入混合金属粉末，保温熔融1h，其间每隔10分钟搅拌一次；；调节电阻炉温度降温至720～730℃，向坩埚中加入分散粉料，并保温30～40min，其间每隔5分钟搅拌一次，最后将氩气通入熔体精炼，通气时间为5～10分钟，调节电阻炉降温到500～550℃退火，将熔体注入带有连通孔的模具之中，冷却，出料，得到抑爆铝钛管材。
实例1
称取竹纤维放入粉碎机中粉碎得到纤维粉末，将纤维粉末和质量分数为10％的氢氧化钠溶液按质量比为1:10混合后放入高温反应釜中，加热升温至150℃，保温反应5h后过滤，分离得到滤渣，即为改性纤维粉；按重量份数计，称取35份纯镁、7份纯锌、4g份镍粉，分别用铝箔包裹，放入烘箱中加热升温至200℃，干燥1h后得到混合金属粉末；按重量份数计，称取70份锰铁矿石、60份改性纤维粉，放入磨石机中研磨2h，过200目筛得到混合粉料，用400ml质量分数为10％的盐酸浸泡5块报废电路板2h后，得到浸泡液；将混合粉料加入浸泡液中在高速分散机以700r/min分散30min，得到分散粉料；用磨砂纸对铝锭进行打磨，以去除表面的氧化皮及油污，将坩埚放入电阻炉中，电阻炉温度设定为800℃，当电阻炉温度升至600℃，将铝锭放入坩埚，铝锭开始熔化后，再将炉温设定为900℃，当温度升至900℃，扒渣并加入混合金属粉末，保温熔融1h，其间每隔10分钟搅拌一次；调节电阻炉温度降温至720℃，向坩埚中加入分散粉料，并保温30min，其间每隔5分钟搅拌一次，最后将氩气通入熔体精炼，通气时间为5分钟，调节电阻炉降温到500℃退火，将熔体注入带有连通孔的模具之中，冷却，出料，得到抑爆铝钛管材。
实例2
称取竹纤维放入粉碎机中粉碎得到纤维粉末，将纤维粉末和质量分数为10％的氢氧化钠溶液按质量比为1:10混合后放入高温反应釜中，加热升温至180℃，保温反应7h后过滤，分离得到滤渣，即为改性纤维粉；按重量份数计，称取40份纯镁、8份纯锌、4g份镍粉，分别用铝箔包裹，放入烘箱中加热升温至230℃，干燥2h后得到混合金属粉末；按重量份数计，称取73份锰铁矿石、70份改性纤维粉，放入磨石机中研磨3h，过200目筛得到混合粉料，用450ml质量分数为10％的盐酸浸泡6块报废电路板2h后，得到浸泡液；将混合粉料加入浸泡液中在高速分散机以750r/min分散35min，得到分散粉料；用磨砂纸对铝锭进行打磨，以去除表面的氧化皮及油污，将坩埚放入电阻炉中，电阻炉温度设定为830℃，当电阻炉温度升至600℃，将铝锭放入坩埚，铝锭开始熔化后，再将炉温设定为950℃，当温度升至900℃，扒渣并加入混合金属粉末，保温熔融1h，其间每隔10分钟搅拌一次；；调节电阻炉温度降温至725℃，向坩埚中加入分散粉料，并保温35min，其间每隔5分钟搅拌一次，最后将氩气通入熔体精炼，通气时间8分钟，调节电阻炉降温到530℃退火，将熔体注入带有连通孔的模具之中，冷却，出料，得到抑爆铝钛管材。
实例3
称取竹纤维放入粉碎机中粉碎得到纤维粉末，将纤维粉末和质量分数为10％的氢氧化钠溶液按质量比为1:10混合后放入高温反应釜中，加热升温至200℃，保温反应8h后过滤，分离得到滤渣，即为改性纤维粉；按重量份数计，称取45份纯镁、9份纯锌、5g份镍粉，分别用铝箔包裹，放入烘箱中加热升温至250℃，干燥2h后得到混合金属粉末；按重量份数计，称取75份锰铁矿石、80份改性纤维粉，放入磨石机中研磨3h，过200目筛得到混合粉料，用500ml质量分数为10％的盐酸浸泡7块报废电路板3h后，得到浸泡液；将混合粉料加入浸泡液中在高速分散机以800r/min分散40min，得到分散粉料；用磨砂纸对铝锭进行打磨，以去除表面的氧化皮及油污，将坩埚放入电阻炉中，电阻炉温度设定为850℃，当电阻炉温度升至600℃，将铝锭放入坩埚，铝锭开始熔化后，再将炉温设定为1000℃，当温度升至900℃，扒渣并加入混合金属粉末，保温熔融1h，其间每隔10分钟搅拌一次；；调节电阻炉温度降温至730℃，向坩埚中加入分散粉料，并保温40min，其间每隔5分钟搅拌一次，最后将氩气通入熔体精炼，通气时间为10分钟，调节电阻炉降温到550℃退火，将熔体注入带有连通孔的模具之中，冷却，出料，得到抑爆铝钛管材。
对比例
以上海市某公司生产的抑爆材料作为对比例
对本发明制得的抑爆铝钛管材和对比例中的抑爆材料进行检测，检测结果如表1所示：
1、测试方法
拉伸强度测试按gb/t10120-2013的规定进行检测。
冲击强度测试按gb/t229-2007的标准进行检测。
表1
根据表1中数据可知，本发明制得的抑爆铝钛管材的拉伸强度大，抗压性好，不容易塌陷掉渣，具有广阔的使用前景。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。