一種泡沫鋁發泡劑氫化鈦的生產設備的製作方法
2023-07-10 05:27:06
專利名稱：一種泡沫鋁發泡劑氫化鈦的生產設備的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及泡沫鋁的製造技術領域，尤其是涉及製造泡沫鋁所使用的發泡劑的生產方法。
背景技術：
泡沫鋁是一種在鋁基體中形成無數個氣孔的多孔金屬材料，因其獨特的性能在世界上許多國家正獲得日益廣泛的研究和應用。泡沫鋁擁有很多特性，它是一種超輕量性金屬材料，其比重只有O. 2至O. 4g/cm3，是鋁的十分之一，木的三分之一，鐵的三十分之一；它具有優秀的吸音效果，尤其是對相應範圍的頻率有相當高的吸音效果；同時，其遇火不燃，即使750攝氏度高溫也無法使其變形，火災時更不會產生有毒氣體，並且可以100%回收再利用。泡沫鋁產品非常易加工，切割粘貼非常方便，與任何材料皆可配套使用，通過不同的表面處理，可以與任何空間相搭配，其半永久性，耐熱、耐水性，可以保證產品使用的壽命及 堅固性。雖然泡沫鋁產品看似厚度較薄，我們仍可以利用它遮蔽90dB以上的電子波，他更是具有很高的阻尼及減震性能，可以很好的吸收撞擊動能。正是泡沫鋁的這些特性，使其能夠被廣泛地應用於各個領域，從建築到交通，從電訊到航空。但其使用性能的好壞取決於泡沫鋁的製造工藝，泡沫鋁的製造工藝有很多種，而使用發泡劑造孔是目前最為理想的一種方法。所有發泡劑中，最為理想，穩定的即是氫化鈦。氫化鈦粉末粗細的不同，成分比例的不同，反應率的不同，對產品質量，孔結構的均勻度等都有非常大的影響。氫化鈦成分低，反應率低，會導致產品發泡不充分，氣孔少而疏散，更會出現無泡純鋁區，影響產品的質量與隔音、阻尼等性能。目前，比較普遍的製備氫化鈦的方法是使用含有氧化鈦,鈦酸鋰或鈦酸鈣的鈦原料與金屬鎂混合後再通入氫氣加溫反應，同時，反應後得到的酸再將氫化鈦以外的雜質溶解，最後得到氫化鈦。此方法的弊端在於不僅增加了工作量及工作時間，其反應率也只能達到92%-96%，其中雜質亦較多，這對於泡沫鋁的發泡工藝會產生一定影響，會造成泡沫鋁發泡不充分，發泡鋁泡孔不均勻，其後果是直接導致泡沫鋁板硬度大，切割處理難，表面品相較差等。
實用新型內容針對現有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種泡沫鋁發泡劑氫化鈦的生產設備及生產方法。本實用新型提供的設備和方法生產得到的發泡劑氫化鈦的純度高，粒度
小，產量大。本實用新型的技術方案如下—種泡沫鋁發泡劑氫化鈦的生產設備，該設備的主體是一個可密封的加熱反應爐，該爐上安裝有氣體壓力表，該爐分別連接水冷管道進管和水冷管道出管，該爐分別連接用於進氣的氣體管道和用於排氣的排氣管道；加熱該反應爐的裝置為可以完全包住該反應爐的加熱罩。[0008]本實用新型有益的技術效果在於本設備結構簡單，操作方便，製備成本低廉，加熱效果好，原料置於本設備中加熱充分反應後，其反應率可高達99. 52%，得到的氫化鈦中不含雜質，保證了其純度的同時，更縮短了生產周期。本實用新型生產出來的氫化鈦粒徑為納米級，在運用其製備泡沫鋁板時，可以保證其產品切割後表面漂亮，孔徑均勻，發泡充分，易加工處理。
圖I為本實用新型加熱反應爐示意圖。圖2為本實用新型加熱罩示意圖。圖3為本實用新型球磨機粉碎氫化鈦示意圖。
具體實施方式
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以下結合附圖，對本實用新型進行具體描述。I、本泡沫鋁發泡劑的生產設備如圖1、2所示，該設備是由左右對稱、裝配相同的兩套反應爐組成，兩套反應爐共用一個溫度計6。以左邊的反應爐為例，該反應爐的主體是一個圓柱體形的可密封的加熱反應爐1，該加熱反應爐I的長邊與地面平行，故而在圖中顯示的是圓形的截面。該爐上安裝有氣體壓力表2，該爐上下方分別連接水冷管道進管4和水冷管道出管9，該爐上方左右兩側分別連接氣體管道3和排氣管道5。圓形加熱罩8與推進氣缸7相連，該加熱罩為中空的圓柱體，加熱前，加熱罩與加熱反應爐I是在同一水平面上的前後關係，加熱時加熱罩會被向前推至全部包住反應爐I。右邊的反應爐構造與左邊的完全相同。2、使用本設備生產泡沫鋁發泡劑的步驟(I)稱取22公斤99. 86%含量的海綿鈦，置於鋼製籃子內，然後放入圓柱體形密封的加熱反應爐1，利用橡皮密封圈和螺栓對反應爐拉門進行密封；(2)密封后，通過觀察氣體壓力表2，將氬氣通過氣體管道3充滿加熱反應爐I後(氣體壓力表2顯不為2MPa時表不充滿),打開排氣管道5的閥門，將加熱反應爐I內的氧氣排出；(3 )之後，再將氬氣通過氣體管道3充滿加熱反應爐I後，打開排氣管道5的閥門，將加熱反應爐I內的氧氣排出。如此反覆總共3次後，觀察氣體壓力表2 (氣體壓力表2顯示為2MPa時，氬氣瓶閥門打開的情況下，壓力表不再上升視為氬氣無法填充入反應爐)，至氬氣無法通過氣體管道3填充入圓形密封加熱反應爐I後，爐內即達到無氧狀態；(4)將氫氣通過氣體管道3填充入圓形密封加熱反應爐1，將氬氣從排氣管道5全部排出，排空氬氣後，通過觀察壓力表2，在加熱反應爐I中預留O. I MPa氫氣；(5)而後準備加熱，操作控制面板，控制推進氣缸7將圓形加熱罩8推至包住加熱反應爐I外壁進行加熱。觀察溫度計6及氣體壓力表2，隨溫度上升至540攝氏度時，加熱反應爐I內壓力達到O. 35、. 4 MPa，此時加熱反應爐I內海綿鈦開始與氫氣產生反應，氣體壓力表2中讀數漸漸下降，即因海綿鈦與氫氣反應，氫氣不斷減少；(6)此時，操作控制面板，關閉加熱電源，控制推進氣缸7將圓形加熱罩8退出加熱反應爐I外壁，並打開水冷裝置，將水通過水冷管道進管4和水冷管道出管9輸至加熱反應爐I外壁進行冷卻，並以此保護加熱反應爐I門上的橡皮密封圈。同時，將氫氣通過氣體管道3持續輸送進加熱反應爐1，氫氣輸送壓力需使加熱反應爐I內氣體壓力，即氣體壓力表2中數值保持在O. 4^0. 45 MPa，反應約5小時以後，氫氣不再減少時完成反應；(7)此時待溫度計6顯示溫度降至常溫後，慢慢打開排氣管道5閥門，將剩餘氫氣排出，見氣體壓力表2回零。隨後可卸掉加熱反應爐I上的螺栓，將門打開，將裝有氫化鈦的鋼製籃子取出，置於電子秤稱重，重量為22. 92公斤，即22公斤海綿鈦對比反應氫氣O. 92公斤，S卩比重約為I (鈦)0. 0418 (氫氣)。證明了該設備製備出的氫化鈦反應率高達99. 52%，海綿鈦與氫氣得到了充分的反應；(8)而後,將塊狀氫化鈦置入獨立的混合球磨機的圓筒形中的軸旋轉筒(圖3)內，利用球磨機中大小不一的數十個陶瓷球10及旋轉筒11對脆性的塊狀氫化鈦進行混磨分解，旋轉筒調節轉速為2(Γ30轉/分鐘，約2小時後，混合球磨機將塊狀氫化鈦磨成IOnm的極細粉末。最後，根據生產泡沫鋁時的使用量，利用鋁箔紙對極細粉末狀氫化鈦進行分量包 裝，製得最終生產用發泡劑氫化鈦。
權利要求1.一種泡沫鋁發泡劑氫化鈦的生產設備，其特徵在於該設備的主體是一個可密封的加熱反應爐，該爐上安裝有氣體壓力表，該爐分別連接水冷管道進管和水冷管道出管，該爐分別連接用於進氣的氣體管道和用於排氣的排氣管道；加熱該反應爐的裝置為可以完全包住該反應爐的加熱罩。
專利摘要一種泡沫鋁發泡劑氫化鈦的生產設備，其主體是一個可密封的加熱反應爐，該爐上安裝有氣體壓力表、水冷管道進管和水冷管道出管、以及用於進氣的氣體管道和用於排氣的排氣管道；加熱該反應爐的裝置為加熱罩。本實用新型提供的設備和方法生產得到的發泡劑氫化鈦的純度高，粒度小，產量大。
文檔編號C22C1/08GK202609929SQ20122010213
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月19日 優先權日2012年3月19日
發明者肖笛 申請人:上海華友金鍍微電子有限公司