一種復合結構的含能容器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及含能材料領域,更具體地說,涉及一種復合結構的含能容器。
【背景技術】
[0002]含能材料,按用途主要分為炸藥、推進劑和煙火劑三類,在民用、軍事和航天等領域都起著舉足輕重的作用,是已得到大規模應用的特殊功能材料。現今,隨著納米技術的發展與進步,許多新概念通過含能材料制備。
[0003]以三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石為例,石墨烯是由單層SP2雜化碳原子組成的六方點陣蜂窩狀二維結構,其結構穩定,具有優良的導電導熱特性、良好的機械特性,因而得到了廣泛的研究。石墨烯已經被制備出來并應用在能源存儲、透明電極、機械驅動器等領域。為了能夠進一步開發石墨烯的潛在應用,尤其在能量存儲轉化方面,除了二維石墨烯薄膜外,三維石墨烯結構也已經能夠制備出來,并且,近年來三維石墨烯包覆氧化物、碳材料等復合材料開始得到廣泛研究,例如,三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石,由于三維石墨烯的包覆,顯著提高了被包覆的納米金剛石材料的導電率,并且結合了石墨烯的優良特性,這些復合物的的導電性能會顯著增加,在催化、電容器、和儲能方面也表現出優良的性能,已成為物理和半導體電子研究領域的國際前沿和熱點之一。
[0004]現有技術中含能材料合成三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石的方法是利用高能富碳含能材料在特定高溫高壓條件下含能合成,通常將含能材料放入盛滿水的容器中,再將盛水容器吊入含能反應容器中觸發反應器反應以制備出待提純溶液,然后通過提純系統從溶液中提煉出三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石。其中,高能富碳含能材料通常包括三硝基甲苯(TNT)以及黑索今(RDX)或奧索金(HMX)等混合而成。
[0005]現有的含能容器(如圖1所示)包括:含有上下兩端開口的圓球形殼體I以及用于固定支撐圓球形殼體I的支撐架9,圓球形殼體I的上端開口處通過過渡段2連接法蘭蓋3,以形成上端進料孔,圓球形殼體I的下端開口處設有排液閥8 ;其中,法蘭蓋3上安裝有控制閥7以及排氣閥10。
[0006]由于含能容器中存在高壓和高溫(壓力達到5-6兆帕,溫度達到2100攝氏度),而現有的含能容器存在結構上的缺陷,現有的含能容器通常為單層結構,單層外殼的材質包含碳鋼、復合鋼或鈦鋼等,在含能反應瞬間,由于圓球形殼體為單層結構,其外殼較為薄弱,承載強度低、缺少減沖裝置,導致含能容器易變形,甚至在含能反應瞬間容器外殼破損,以至于現有的含能容器使用壽命短,不能滿足大規模生產的需要,因此,本領域技術人員亟需提供一種新型含能容器解決上述問題。
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種復合結構的含能容器,提高含能容器外殼的抗壓能力,緩沖反應瞬間的沖擊壓力,提高含能容器的壽命。
[0008]本發明為解決上述技術問題,本發明的技術方案如下:
[0009]一種復合結構的含能容器,包括含有上下兩端開口的中空圓球形殼體,所述圓球形殼體的上端開口處通過過渡段連接法蘭蓋,以形成上端進料孔,所述殼體為復合結構,所述復合結構包括:內層殼體、外層殼體以及固定在所述內層殼體和外層殼體中間的緩沖裝置;其中,所述緩沖裝置為截面呈連續波浪狀的鋼板,所述波浪狀鋼板的波底與所述內層殼體固定連接,且所述波浪狀鋼板的波頂與所述外層殼體固定連接。
[0010]優選的,所述波浪狀鋼板的波底與所述內層殼體焊接,且所述波浪狀鋼板的波頂與所述外層殼體焊接。
[0011]優選的,所述波浪狀鋼板的波浪在所述內層殼體上均勻分布。
[0012]優選的,所述內層殼體包括接縫處,設在內層殼體接縫處的鋼板波浪頻率大于非接縫處的鋼板波浪頻率。
[0013]優選的,所述波浪狀鋼板的其中一端與所述過渡段固定連接。
[0014]優選的,所述波浪狀鋼板的材質為彈簧鋼,所述波浪狀鋼板的厚度為lcm-20cm。
[0015]優選的,所述內層殼體為雙層結構。
[0016]優選的,所述內層殼體包括低碳鋼Q345層以及304不銹鋼層。
[0017]優選的,所述外層殼體的材質為低碳鋼Q345。
[0018]優選的,所述含能容器還包括用于固定支撐所述圓球形殼體的支撐架,所述支撐架的的支撐面與所述圓球形殼體的外側壁相匹配。
[0019]本發明提供的含能容器,通過設置復合結構的殼體,提高了含能容器外殼的抗壓能力及其承載強度,緩沖反應瞬間的沖擊壓力,提高含能容器的壽命及質量。此外,本發明還具有便于安裝、占據空間小、可靠性高、易于安裝和維護等優勢,大大提高了含能容器的壽命,滿足大規模生產的需要。
【附圖說明】
[0020]為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為現有復合結構的含能容器的結構示意圖;
[0022]圖2為本發明復合結構的含能容器的結構示意圖。
[0023][附圖編號說明]:
[0024]1、殼體,2、過渡段,3、法蘭蓋,4、內層殼體,5、外層殼體;6、緩沖裝置,7、控制閥,8、排液閥,9、支撐架,10、排氣閥。
【具體實施方式】
[0025]為使本發明的內容更加清楚易懂,以下結合說明書附圖,對本發明的內容作進一步說明。當然本發明并不局限于該具體實施例,本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發明的保護范圍內。其次,本發明利用示意圖進行了詳細的表述,在詳述本發明實例時,為了便于說明,示意圖不依照一般比例局部放大,不應以此作為對本發明的限定。
[0026]請參閱圖2,圖2為本發明一種復合結構的含能容器的結構示意圖。