[发明专利]一种释热量可控Ti/C引燃剂的制备方法

说明书

本发明提出一种释热量可控Ti/C引燃剂的制备方法，采用化学改性可膨胀石墨替代天然鳞片状石墨，为了加速，延迟其放热反应的发生时间，减少其热量损失，提高其有效释热量。其化学改性工艺过程为，以市售可膨胀石墨为原料，NaOH溶液化学改性剂，分别经溶解、搅拌、超声、浸渍、水洗、过滤、干燥等过程制得，最后将改性后的可膨胀石墨与钛粉混匀、成型，并置于锥形量热仪测定其释热量、质量随时间的变化。本发明的创新性在于首次采用NaOH改性可膨胀石墨作为增强Ti/C引燃剂有效释热量的方法，为自蔓延反应提供一种更优化的技术工艺。

技术领域

本发明属于化工合成方法技术领域，特别涉及一种释热量可控Ti/C引燃剂的制备方法。

背景技术

Ti-C复合粉作为一种常用于自蔓延高温合成复合材料的引燃剂，具有引燃温度低、放热量大等特点。当前Ti-C复合粉常采用钛粉和天然鳞片状的石墨或炭黑，申请人采用锥形量热仪实时测定了可膨胀石墨与钛粉混合作为引燃剂的释热性能及其质量变化，发现可膨胀石墨的膨胀倍数越大，其总放热量越多，但其最大释热量峰值时间延迟现象越明显。对于一些复合材料合成中，需引燃快速发生反应并放出一定的热量，延迟放热可降低高温反应产物的纯度和产率。因此，采用化学改性可膨胀石墨，加速其放热反应的发生时间，在满足释热量要求的前提下，加快引燃剂的反应进程，促使自蔓延反应的充分而高效的完成，为自蔓延反应提供一种更优化的技术工艺，但是将化学改性可膨胀石墨用于Ti-C引燃剂的研究未见报道。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种释热量可控Ti/C引燃剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种释热量可控Ti/C引燃剂的制备方法，首先预制化学改性剂溶液，然后在磁力搅拌器中将可膨胀石墨缓慢加入化学改性剂溶液，搅拌后超声并隔绝空气浸渍，再经水洗、过滤、烘干得到惰化粉体，最后将所得惰化粉体与钛粉混匀，得到Ti/C引燃剂。

所述化学改性剂为NaOH，其溶于水后恒温水浴得到化学改性剂溶液，可膨胀石墨与化学改性剂溶液的用量之比1:8～9。

所述恒温水浴的温度为60℃。

所述可膨胀石墨平均粒径小于0.15mm，膨胀倍数300mL/g。

所述搅拌的时间为15min，搅拌速度为60r/min，超声时间5min，浸渍过程大于24h。

所述水洗过程至混合液的酸碱性为中性。

所述烘干过程中温度控制在40～45℃，风速2～3m/s。

所述钛粉与惰化粉粉的质量比为4:1。

将所得Ti/C引燃剂压制成型，置于调试完成的锥形量热仪中，测定并记录其释热量、质量等随时间的变化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的创新性在于采用化学改性可膨胀石墨与钛粉作为引燃剂，加速其放热反应的发生时间。

(2)本发明采用锥形量热仪实时监测并记录可膨胀石墨-钛粉引燃剂的释热量及质量随时间的变化。

(3)本发明所使用的原材料成本低廉、环保，制备条件温和，工艺简易。

具体实施方式

为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：