專利名稱：一種泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦的生產(chǎn)設備及生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明涉及泡沫鋁的制造技術領域，尤其是涉及制造泡沫鋁所使用的發(fā)泡劑的生
產(chǎn)方法。
背景技術：
泡沫鋁是一種在鋁基體中形成無數(shù)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(yōu)秀的吸音效果，尤其是對相應范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(chǎn)生有毒氣體，并且可以100%回收再利用。泡沫鋁產(chǎn)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(chǎn)品使用的壽命及堅固性。雖然泡沫鋁產(chǎn)品看似厚度較薄，我們?nèi)钥梢岳盟诒?0dB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于各個領域，從建筑到交通，從電訊到航空。但其使用性能的好壞取決于泡沫鋁的制造工藝，泡沫鋁的制造工藝有很多種，而使用發(fā)泡劑造孔是目前最為理想的一種方法。所有發(fā)泡劑中，最為理想，穩(wěn)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(chǎn)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(chǎn)品發(fā)泡不充分，氣孔少而疏散，更會出現(xiàn)無泡純鋁區(qū)，影響產(chǎn)品的質量與隔音、阻尼等性能。目前，比較普遍的制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后再通入氫氣加溫反應，同時，反應后得到的酸再將氫化鈦以外的雜質溶解，最后得到氫化鈦。此方法的弊端在于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，這對于泡沫鋁的發(fā)泡工藝會產(chǎn)生一定影響，會造成泡沫鋁發(fā)泡不充分，發(fā)泡鋁泡孔不均勻，其后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。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦的生產(chǎn)設備及生產(chǎn)方法。本發(fā)明提供的設備和方法生產(chǎn)得到的發(fā)泡劑氫化鈦的純度高，粒度小，產(chǎn)量大。本發(fā)明的技術方案如下
一種泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦的生產(chǎn)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，該爐分別連接用于進氣的氣體管道和用于排氣的排氣管道；加熱該反應爐的裝置為可以完全包住該反應爐的加熱罩。
使用該生產(chǎn)設備生產(chǎn)泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦的的方法，具體步驟如下
(1)取海綿鈦置于加熱反應爐，對反應爐門進行密封；
(2)密封后將氬氣通過氣體管道充滿加熱反應爐后，打開排氣管道將加熱反應爐內(nèi)的氧氣排出，使爐內(nèi)達到無氧狀態(tài)；
(3)然后將氫氣通過氣體管道填充入加熱反應爐，將氬氣從排氣管道全部排出，排空氬氣后，在加熱反應爐中預留O. 05、. 2 MPa氫氣；
(4)然后將加熱罩推至包住加熱反應爐外壁進行加熱，隨溫度上升至52(Γ560攝氏度時，加熱反應爐內(nèi)壓力達到O. 35、. 4 MPa，此時加熱反應爐內(nèi)海綿鈦開始與氫氣產(chǎn)生反應， 氣體壓力表讀數(shù)開始下降；
(5)此時將加熱罩退出加熱反應爐外壁，將冷水通過水冷管道進管和水冷管道出管輸至加熱反應爐外壁進行冷卻，同時將氫氣通過氣體管道持續(xù)輸送進加熱反應爐，氫氣輸送壓力需使加熱反應爐內(nèi)氣體壓力保持在O. 4^0. 45 MPa，反應約4飛小時以后，氫氣不再減少時完成反應；
(6)降至常溫后，慢慢打開排氣管道閥門，將剩余氫氣排出，將氫化鈦取出，置入混合球磨機內(nèi)，旋轉筒調節(jié)轉速為2(Γ30轉/分鐘，將塊狀氫化鈦磨成粉末，即得本泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦。本發(fā)明有益的技術效果在于
運用本發(fā)明設備制備出的氫化鈦，由于原料是99. 5%以上含量的海綿鈦及99%純度以上的氫氣，置于本發(fā)明設備中加熱充分反應后，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(chǎn)周期。本發(fā)明生產(chǎn)出來的氫化鈦粒徑為納米級，在運用其制備泡沫鋁板時，可以保證其產(chǎn)品切割后表面漂亮，孔徑均勻，發(fā)泡充分，易加工處理。


圖I為本發(fā)明加熱反應爐示意圖。圖2為本發(fā)明加熱罩示意圖。圖3為本發(fā)明球磨機粉碎氫化鈦示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖，對本發(fā)明進行具體描述。I、本泡沫鋁發(fā)泡劑的生產(chǎn)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后關系，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、本泡沫鋁發(fā)泡劑的生產(chǎn)方法(1)稱取22公斤99.86%含量的海綿鈦，置于鋼制籃子內(nèi)，然后放入圓柱體形密封的加熱反應爐I，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后(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(nèi)的氧氣排出；
(3)之后，再將氬氣通過氣體管道3充滿加熱反應爐I后，打開排氣管道5的閥門，將加熱反應爐I內(nèi)的氧氣排出。如此反復總共3次后，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后，爐內(nèi)即達到無氧狀態(tài)；
(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，排空氬氣后，通過觀察壓力表2，在加熱反應爐I中預留O. I MPa氫氣；
(5)而后準備加熱，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(nèi)壓力達到O. 35^0. 4 MPa，此時加熱反應爐I內(nèi)海綿鈦開始與氫氣產(chǎn)生反應，氣體壓力表2中讀數(shù)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，并打開水冷裝置，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，并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(xù)輸送進加熱反應爐I,氫氣輸送壓力需使加熱反應爐I內(nèi)氣體壓力，即氣體壓力表2中數(shù)值保持在O. 4^0. 45 MPa，反應約5小時以后，氫氣不再減少時完成反應；
(7)此時待溫度計6顯示溫度降至常溫后，慢慢打開排氣管道5閥門，將剩余氫氣排出， 見氣體壓力表2回零。隨后可卸掉加熱反應爐I上的螺栓，將門打開，將裝有氫化鈦的鋼制籃子取出，置于電子秤稱重，重量為22. 92公斤，即22公斤海綿鈦對比反應氫氣O. 92公斤， 即比重約為I (鈦)0. 0418 (氫氣)。證明了該設備制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)而后，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(nèi)，利用球磨機中大小不一的數(shù)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(jié)轉速為2(Γ30轉/分鐘,約2小時后,混合球磨機將塊狀氫化鈦磨成IOnm的極細粉末。最后，根據(jù)生產(chǎn)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， 制得最終生產(chǎn)用發(fā)泡劑氫化鈦。
權利要求
1.一種泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦的生產(chǎn)設備，其特征在于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，該爐分別連接用于進氣的氣體管道和用于排氣的排氣管道；加熱該反應爐的裝置為可以完全包住該反應爐的加熱罩。
2.一種使用權利要求I所述生產(chǎn)設備生產(chǎn)泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦的的方法，其特征在于具體步驟如下(1)取海綿鈦置于加熱反應爐，對反應爐門進行密封；(2)密封后將氬氣通過氣體管道充滿加熱反應爐后，打開排氣管道將加熱反應爐內(nèi)的氧氣排出，使爐內(nèi)達到無氧狀態(tài)；(3)然后將氫氣通過氣體管道填充入加熱反應爐，將氬氣從排氣管道全部排出，排空氬氣后，在加熱反應爐中預留O. 05、. 2 MPa氫氣；(4)然后將加熱罩推至包住加熱反應爐外壁進行加熱，隨溫度上升至52(Γ560攝氏度時，加熱反應爐內(nèi)壓力達到O. 35^0. 4 MPa，此時加熱反應爐內(nèi)海綿鈦開始與氫氣產(chǎn)生反應， 氣體壓力表讀數(shù)開始下降；(5)此時將加熱罩退出加熱反應爐外壁，將冷水通過水冷管道進管和水冷管道出管輸至加熱反應爐外壁進行冷卻，同時將氫氣通過氣體管道持續(xù)輸送進加熱反應爐，氫氣輸送壓力需使加熱反應爐內(nèi)氣體壓力保持在O. 4^0. 45 MPa，反應約4飛小時以后，氫氣不再減少時完成反應；(6)降至常溫后，慢慢打開排氣管道閥門，將剩余氫氣排出，將氫化鈦取出，置入混合球磨機內(nèi)，旋轉筒調節(jié)轉速為2(Γ30轉/分鐘，將塊狀氫化鈦磨成粉末，即得本泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦。
全文摘要
一種泡沫鋁發(fā)泡劑氫化鈦的生產(chǎn)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、以及用于進氣的氣體管道和用于排氣的排氣管道；加熱該反應爐的裝置為加熱罩。具體生產(chǎn)氫化鈦的步驟如下取海綿鈦置于加熱反應爐并密封；將氬氣充滿反應爐，將爐內(nèi)氧氣排出；將氫氣充入反應爐，將氬氣排出；將加熱罩包住反應爐進行加熱，反應開始后將加熱罩退出加熱反應爐外壁，用冷水對反應爐外壁進行冷卻，同時將氫氣持續(xù)輸送進加熱反應爐，反應至氫氣不再減少時完成反應；降至常溫后將氫化鈦取出置入混合球磨機內(nèi)磨成粉末。本發(fā)明提供的設備和方法生產(chǎn)得到的發(fā)泡劑氫化鈦的純度高，粒度小，產(chǎn)量大。
文檔編號C01B6/02GK102602888SQ201210072308
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月19日 優(yōu)先權日2012年3月19日
發(fā)明者肖笛 申請人:上海華友金鍍微電子有限公司