[发明专利]抑爆材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于一种新型的抑爆材料及其制备方法。

背景技术

抑爆材料是装设于易燃易爆流体贮存容器内呈蜂窝网状膨松性材料，是可防止或易燃易爆流体发生燃烧爆炸的一种功能材料。

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。克服上述缺陷，是多年来各国急迫解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种抑爆材料及其制备方法，用该方法制备的抑爆材料具有良好的抗挤压、防塌陷、无掉渣和强度高的抑爆性能，且该方法能大幅度提高抑爆材料的强度、塑性、断裂韧度、抗疲劳强度等性能指标，工艺简便易行，延长抑爆材料的使用寿命。

为此，本发明的抑爆材料的化学成分重量百分比为Si0.3～0.5，Fe0.1～0.3，Cu0.15～0.25，Mn1.0～1.5，Mg1.0～1.5，Zn0.1～0.3，Ti0.15～0.25，La0.03～0.06，Ce0.05～0.09，Al余量。

优选组份化学成分重量百分比为：所述的抑爆材料的化学成分重量百分比为Si0.35～0.45，Fe0.15～0.2，Cu0.17～0.20，Mn1.1～1.3，Mg1.1～1.3，Zn0.15～0.27，Ti0.19～0.22，La0.04～0.05，Ce0.06～0.08，Al余量。

本发明的抑爆材料的制备方法，包括将上述化学成分的抑爆材料装入熔化炉中加温730℃～750℃化成液态，液态停留时间1～1.5小时；将上述液态料采用氮气净化除渣除气，静止0.5～1小时后，倒入结晶器中铸成0.5～0.8吨的坯料；冷却后，将坯料用刮面机铣面，铣面厚度0.1～1mm。还包括：

(1)将铸成0.5～0.8吨的坯料加热到其相变点以下70℃～90℃的温度范围内，保温2～3小时，锻压坯料使其变形量至60％～70％，使其粗大晶粒破碎，并空冷至室温；

(2)再加热坯料，至坯料的再结晶温度期间内，保温1～2小时，空冷至室温，使粗大破碎的晶粒细化及均匀化；

(3)再加热坯料，加热温度为相变点以下80℃～110℃，保温1～2小时，连续锻压，锻压坯料使其变形量至80％～90％，使其发生动态再结晶而细化该坯料晶粒；

(4)锻造后，用常温水快速冷却至室温；

(5)再加热锻件到其相变点以下70℃～90℃范围内，保温1～2小时，锻压坯料使其变形量至30％～40％，停止锻压并空冷室温；

(6)再将坯料采用热轧法，热轧温度440℃～490℃，用热轧机轧制成厚度6～6.5mm，宽40～900mm的薄坯卷；

(7)将薄坯卷用冷轧机轧到厚度0.05～0.2毫米，宽度40～900mm的铝箔坯料条卷；

(8)将坯料条卷常温下经冲压开缝、拉伸即制成抑爆材料。

所述的步骤(1)中坯料加热到其相变点以下75℃～85℃的温度范围内，保温2～3小时。所述的步骤(3)中加热温度为相变点以下90℃～100℃。

上述结构设计实现了本发明的目的。

本发明的优点是：用该方法制备的抑爆材料具有良好的抗挤压、防塌陷、无掉渣和强度高的抑爆性能，且该方法能大幅度提高抑爆材料的强度、塑性、断裂韧度、抗疲劳强度等性能指标，工艺简便易行，可以节约能源，降低成本，延长抑爆材料的使用寿命。

用本发明的方法制造出的抑爆材料内部结晶发生改变且均匀，能将抑爆材料内部粗大不均匀晶粒组织加工为细小均匀组织，从而大幅度提高抑爆材料的强度、塑性、断裂韧度，疲劳强度等性能指标，有良好的阻滞和吸热作用，可有效地抑制或防止可燃气体燃爆的发生。