用于易燃易爆物品的抑爆材料的制作方法

专利名称：用于易燃易爆物品的抑爆材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及易燃易爆液体或气体储存器内的抑爆填充材料，属于功能性金属材料。
目前，在汽油、丙烷、乙炔、乙醚等液、汽体燃料及易燃易爆流体储存器内装设孔隙材料后，利用此材料的吸热和阻滞作用可以有效地增加该容器在事故中的安全性。
已知美国专利3356256“易爆流体安全容器”是一种用于易爆流体容器的填充材料。该材料是由粗网眼和细网眼两种扩展金属组合而成，所用的扩展金属是含铍和钛的铝合金。这种填充材料在容器中的充填密度为52.4Kg/M3，占容器的容积比为1.937%，容器内基本上用该材料充满。美国专利4149649“抑爆物”提出的另外一种填充材料，与上述3356256专利材料相似，为了减小材料密度和增加材料刚度，仅在材料网格层的叠放方法上作了改进，这种改进方法的效果在使用中并不显著，特别是材料的密度并无明显的减小。在使用中也需充满容器，而且，该材料的制作工艺较复杂。美国专利4613054“用于易燃流体填充物及制造方法”。是一种球状填充物，较好地解决了现有容器使用此材料时不易装入和取出的问题，但该材料的最大不足是占据容器的容积比较大(一般不小于5%)，因而大大限制了实用性，使用效率低。
本发明的目的是，提供一种抑制容器内易燃流体燃烧与爆炸的网状和球状抑爆材料。该材料密度低，占据容积小，制作工艺简单，成本低，综合性能好，便于从容器内装入和取出，使用方便，安全可靠。
本发明用于易燃易爆物品的抑爆材料，其化学成份重量百分比为Mn为0.8～1.8，Fe为0.3～0.7，Si为0.3～0.6，Cu为0.1～0.2，Zn为0.1，Mg为0.03～0.1，Al余量。根据工艺要求制成铝箔，其制造工艺流程如下
铝合金锭→轧制→铝合金箔→切缝机切缝→切缝铝箔→整形→绕制成形→圆柱网卷形网状抑爆材料→拉网机扩展→铝箔网→叠制成形→矩形叠层形网状抑爆材料→切割整形→制成网状坯料→→制球机制球→球状抑爆材料本发明的网状易燃易爆物品的抑爆材料，是由切缝并扩展后的铝箔经叠合或绕制等工艺制成，整个材料从内到外均具有类似蜂窝状的孔隙结构。
本发明的球状易燃易爆物品的抑爆材料，是由切缝并扩展后的铝箔经冲压等工序制成，它具有外表面大致平滑，内部为类似蜂窝状的孔隙结构的球体。
下面结合附图对本发明进一步描述

图1为易燃易爆物品的抑爆材料切缝示意图;
图2为易燃易爆物品的抑爆材料单个网格示意图;
图3为易燃易爆物品的抑爆材料叠层结构示意图;
图4为网状抑爆材料的使用状态示意图;
图5为球状抑爆材料的结构示意图;
图6为球状抑爆材料的实施例示意图;
如图1所示1为材料铝箔，制作网状易燃易爆物品的抑爆材料，其厚度选择0.02～0.2mm。制作球状易燃易爆物品的抑爆材料，其厚度选择0.04～0.2mm，其宽度均为50～800mm。2为经切缝机在铝箔上切割的切缝，切割的长度A，用于网状抑爆材料为8～25mm。用于球状抑爆材料为10～25mm。切缝在纵向是不连续的，在横向是交错对称排列的，切缝间的纵向距离B(即连接部的长度)在网状抑爆材料为2～6mm。在球状抑爆材料为2～8mm。切缝间的横向距离C(即筋宽)在网状抑制材料为1～2.5mm。在球状抑爆材料为1～3mm。
如图2所示3为网格间的连接部，其宽度D在网状抑爆材料为2～5mm，在球状抑爆材料为2～6mm。4为与连接部一起组成网格的筋，其宽度在网状材料为1～2.5mm，在球状抑爆材料为1～3mm。单个网格组成的棱形网眼的长度E在网状抑爆材料为6～22mm，在球状材料为8～22mm。
如图3所示5和6为相邻的两层网格层，上下层的筋7和8交错叠合，形成了每层网格与相邻的网格以同一方向相互交错的结构，若干层网格叠合时，叠层间的筋和连接部基本呈不对称状态，但是各层网格的叠合方向均是基本一致，即棱形网格的长度如图2中的E均呈平行状态排列，多层网格间形成了无序交错的类似于蜂窝状的孔隙结构。
如图4所示9为网状抑爆材料的外层网格层，10为中间网格层，网卷是按图1图2的选择尺寸制作的单层网格，采用图3所述的方法经绕制或叠制成形，整个网卷从内到外均出类似蜂窝状的孔隙结构组成。圆柱卷形网状抑爆材料可根据要求，既可叠合或绕制成矩形或其它形状，也可锯切为其它所需要的形状。
如图5所示11为单个球状抑爆材料的形状，它是由网状坯料经制球等工序制成，其外径为12～80mm，构成球状抑爆材料的铝箔条带12是由网状坯料中的筋和连接部组成，球11是由连接的条带12构成，球的内部为类似蜂窝状的孔隙结构，而球的外表面基本上是平滑的，所以既能保证材料的使用安全性能，又便于在储存器中将球状材料装入或取出。
如图6所示便携式储存器13中所装设的填充物14为网状抑爆材料，15为油桶提手，16为储存器注口，因储存器13为圆柱形，所以装设了圆柱卷形网状抑爆材料，该材料的装入方式是在制作储存器同时装入。而球状抑爆材料则可直接从制作好的储存器灌注口装入或取出，球状抑爆材料的使用状态为多个球在储存器内自然叠放。
本发明的用于易燃易爆物品的网状和球状抑爆材料的共同点是，其合金成份均无稀贵金属，在保证工艺性能和使用要求的同时降低了成本，耐腐蚀性强，在容器内可供长久使用，该材料的网格尺寸和形状设计合理，既保证了抑爆性能和刚度，又显著地降低了材料的密度，该材料的抑爆性能可靠。通过实验使用证明网状和球状抑爆材料，均可大幅度地抑制燃爆压力，装设这两种材料的储存器(如汽油桶)在用明火点燃时，其中的汽油仅呈小火苗状燃烧，绝不会发生爆炸事故。这种储存器也可不经排空用电、气焊直接带油、带气进行安全补漏，该网状和球状抑爆材料的填充量均可按储存器的耐压要求在60%～100%之间选择(完全装满容器时为100%)，既确保了容器安全使用，又减少了材料所占容器的容积。
本发明的网状抑爆材料其特点是网格叠层间的网孔是以同一方向相互交错排列的，多层网格相互间形成了无序交错结构，这种结构在阻滞火焰和爆炸波传播中效率更高，因而有效地提高了材料的抑爆性能，该材料的结构刚度较好。材料密度可根据使用要求在20～40Kg/M3范围内选择，占储存器的容积比为0.7%～1.5%，其抑爆性能在标准试验条件下，将丙烷空气混合气的爆炸压力抑制到不大于0.05MPa，(不使用该材料的爆炸压力为0.814MPa)，材料密度为30Kg/M3，占储存器的容积比为1%，装填量为95%。
本发明的球状抑爆材料的特点是球状体的内部保证了类似蜂窝状的高孔隙结构，具有较好的抑爆性能，其密度根据使用要求在50～70Kg/M3范围内选择，占储存器的容积比为3.0～4.5%，其抑爆性能在标准试验条件下，将丙烷空气混合气的爆炸压力抑制到不大于0.07MPa，(不使用该材料的爆炸压力为0.814MPa)，此时材料密度为63Kg/M3，占容器的容积比为3.9%，装填量为90%。
权利要求
1.一种用于易燃易爆物品的抑爆材料，其特征在于扩展铝箔其化学成份重量百分比为Mn为0.8～1.8，Fe为0.3～0.7，Si为0.3～0.6，Cu为0.1～0.2，Zn为0.1，Mg为0.03～0.1，Al余量，该网状抑爆材料由切缝并扩展后的铝箔叠制或绕制而成，层与层之间的网格以相同方向交错叠合，若干层网格相互间形成了无序交错结构，为蜂窝状孔隙结构的若干层叠合体，该球状抑爆材料由切缝并扩展后的铝箔制成，外表面平滑，内部为蜂窝状孔隙结构的球体。
2.根据权利要求1所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特征在于网状抑爆材料其铝箔厚度为0.02～0.2mm，宽度为50～800mm，铝箔上的切缝长度为8～25mm，连接部长度为2～6mm，筋宽为1～2.5mm，扩展后单层网格的网眼尺寸为连接部宽度2～5mm，棱形网眼长度为6～22mm。
3.根据权利要求1所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特征在于球状抑爆材料由切缝并扩展后的铝箔网的卷合体冲压而成，其外形直径为12～80mm。
4.根据权利要求1或3所述的易燃易爆物品的抑爆材料，其特征在于球状抑爆材料铝箔厚度为0.04～0.2mm，宽度为50～800mm，铝箔上的切缝长度为10～25mm，连接部长度为2～8mm，筋宽为1～3mm，扩展后单层网格的网眼尺寸为连接部宽度2～6mm，棱形网眼长度为8～22mm。
全文摘要
一种用于易燃易爆物品的抑爆材料，其合金成分重量百分比为Mn0.8～1.8，Fe0.3～0.7，Si0.3～0.6，Cu0.1～0.2，Zn0.1，Mg0.03～0.1，Al余量，它由切缝并扩展后的特种铝合金箔网制成，具有蜂窝状的多孔结构。分为网状和球状两种抑爆材料，用于储放易燃易爆流体的储存器中避免发生爆炸事故，对储放带油、气体等储存器，可直接焊接补漏，网状材料的密度为30kg/m
文档编号B65D90/40GK1077172SQ9210243
公开日1993年10月13日 申请日期1992年4月3日 优先权日1992年4月3日
发明者汪之清, 南子江, 李怀德, 贺发达, 赵淑兰 申请人:中国兵器工业第五二研究所