一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，包括含有上下兩端開(kāi)口的中空?qǐng)A球形殼體，殼體包括：內(nèi)層殼體、外層殼體以及固定在內(nèi)層殼體和外層殼體中間的緩沖裝置；其中，緩沖裝置為截面呈連續(xù)波浪狀的鋼板，波浪狀鋼板的波底與內(nèi)層殼體固定連接，且波浪狀鋼板的波頂與外層殼體固定連接。本實(shí)用新型通過(guò)設(shè)置復(fù)合結(jié)構(gòu)的殼體，提高了含能容器外殼的抗壓能力及其承載強(qiáng)度，緩沖反應(yīng)瞬間的沖擊壓力，提高含能容器的壽命及質(zhì)量。此外，本實(shí)用新型還具有便于安裝、可靠性高、易于安裝和維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，大大提高了含能容器的壽命，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。
【專利說(shuō)明】 一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及含能材料領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器。

【背景技術(shù)】
[0002]含能材料，按用途主要分為炸藥、推進(jìn)劑和煙火劑三類，在民用、軍事和航天等領(lǐng)域都起著舉足輕重的作用，是已得到大規(guī)模應(yīng)用的特殊功能材料。現(xiàn)今，隨著納米技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，許多新概念通過(guò)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(diǎn)陣蜂窩狀二維結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱特性、良好的機(jī)械特性，因而得到了廣泛的研究。石墨烯已經(jīng)被制備出來(lái)并應(yīng)用在能源存儲(chǔ)、透明電極、機(jī)械驅(qū)動(dòng)器等領(lǐng)域。為了能夠進(jìn)一步開(kāi)發(fā)石墨烯的潛在應(yīng)用，尤其在能量存儲(chǔ)轉(zhuǎn)化方面，除了二維石墨烯薄膜外，三維石墨烯結(jié)構(gòu)也已經(jīng)能夠制備出來(lái)，并且，近年來(lái)三維石墨烯包覆氧化物、碳材料等復(fù)合材料開(kāi)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(dǎo)電率，并且結(jié)合了石墨烯的優(yōu)良特性，這些復(fù)合物的的導(dǎo)電性能會(huì)顯著增加，在催化、電容器、和儲(chǔ)能方面也表現(xiàn)出優(yōu)良的性能，已成為物理和半導(dǎo)體電子研究領(lǐng)域的國(guó)際前沿和熱點(diǎn)之一。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)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(yīng)容器中觸發(fā)反應(yīng)器反應(yīng)以制備出待提純?nèi)芤?，然后通過(guò)提純系統(tǒng)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(xiàn)有的含能容器(如圖1所示)包括:含有上下兩端開(kāi)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(kāi)口處通過(guò)過(guò)渡段2連接法蘭蓋3，以形成上端進(jìn)料孔，圓球形殼體I的下端開(kāi)口處設(shè)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(dá)到5-6兆帕，溫度達(dá)到2100攝氏度)，而現(xiàn)有的含能容器存在結(jié)構(gòu)上的缺陷，現(xiàn)有的含能容器通常為單層結(jié)構(gòu)，單層外殼的材質(zhì)包含碳鋼、復(fù)合鋼或鈦鋼等，在含能反應(yīng)瞬間，由于圓球形殼體為單層結(jié)構(gòu)，其外殼較為薄弱，承載強(qiáng)度低、缺少減沖裝置，導(dǎo)致含能容器易變形，甚至在含能反應(yīng)瞬間容器外殼破損，以至于現(xiàn)有的含能容器使用壽命短，不能滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要，因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需提供一種新型含能容器解決上述問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的在于提供一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，提高含能容器外殼的抗壓能力，緩沖反應(yīng)瞬間的沖擊壓力，提高含能容器的壽命。
[0008]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0009]一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，包括含有上下兩端開(kāi)口的中空?qǐng)A球形殼體，所述圓球形殼體的上端開(kāi)口處通過(guò)過(guò)渡段連接法蘭蓋，以形成上端進(jìn)料孔，所述殼體為復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)包括:內(nèi)層殼體、夕卜層殼體以及固定在所述內(nèi)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(xù)波浪狀的鋼板，所述波浪狀鋼板的波底與所述內(nèi)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(yōu)選的，所述波浪狀鋼板的波底與所述內(nèi)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(yōu)選的，所述波浪狀鋼板的波浪在所述內(nèi)層殼體上均勻分布。
[0012]優(yōu)選的，所述內(nèi)層殼體包括接縫處，設(shè)在內(nèi)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(yōu)選的，所述波浪狀鋼板的其中一端與所述過(guò)渡段固定連接。
[0014]優(yōu)選的，所述波浪狀鋼板的材質(zhì)為彈簧鋼，所述波浪狀鋼板的厚度為lcm-20cm。
[0015]優(yōu)選的,所述內(nèi)層殼體為雙層結(jié)構(gòu)。
[0016]優(yōu)選的，所述內(nèi)層殼體包括低碳鋼Q345層以及304不銹鋼層。
[0017]優(yōu)選的，所述外層殼體的材質(zhì)為低碳鋼Q345。
[0018]優(yōu)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(cè)壁相匹配。
[0019]本實(shí)用新型提供的含能容器，通過(guò)設(shè)置復(fù)合結(jié)構(gòu)的殼體，提高了含能容器外殼的抗壓能力及其承載強(qiáng)度，緩沖反應(yīng)瞬間的沖擊壓力，提高含能容器的壽命及質(zhì)量。此外，本實(shí)用新型還具有便于安裝、占據(jù)空間小、可靠性高、易于安裝和維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，大大提高了含能容器的壽命，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0021]圖1為現(xiàn)有復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖2為本實(shí)用新型復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023][附圖編號(hào)說(shuō)明]:
[0024]1、殼體，2、過(guò)渡段，3、法蘭蓋，4、內(nèi)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(shí)施方式】
[0025]為使本實(shí)用新型的內(nèi)容更加清楚易懂，以下結(jié)合說(shuō)明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步說(shuō)明。當(dāng)然本實(shí)用新型并不局限于該具體實(shí)施例，本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員所熟知的一般替換也涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。其次，本實(shí)用新型利用示意圖進(jìn)行了詳細(xì)的表述，在詳述本實(shí)用新型實(shí)例時(shí)，為了便于說(shuō)明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應(yīng)以此作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。
[0026]請(qǐng)參閱圖2，圖2為本實(shí)用新型一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]如圖2所示，本實(shí)用新型提供一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，包括含有上下兩端開(kāi)口的中空?qǐng)A球形殼體1，圓球形殼體I的上端開(kāi)口處通過(guò)過(guò)渡段2連接法蘭蓋3，以形成上端進(jìn)料孔，殼體I為復(fù)合結(jié)構(gòu)，殼體I的復(fù)合結(jié)構(gòu)包括:內(nèi)層殼體4、外層殼體5以及固定在內(nèi)層殼體4和外層殼體5中間的緩沖裝置6 ;其中，緩沖裝置為截面呈連續(xù)波浪狀的鋼板，波浪狀鋼板6的波底與內(nèi)層殼體4固定連接，且波浪狀鋼板6的波頂與外層殼體5固定連接。通過(guò)設(shè)置緩沖裝置6緩沖了含能反應(yīng)瞬間的沖擊壓力，提高了含能容器外殼的抗壓能力及其承載強(qiáng)度，提高含能容器的壽命及質(zhì)量。
[0028]具體的，本實(shí)施例中，波浪狀鋼板6的波底與內(nèi)層殼體4焊接，且波浪狀鋼板6的波頂與外層殼體5焊接，以此將波浪狀鋼板6固定于內(nèi)層殼體4和外層殼體5中間,優(yōu)選為焊接方式固定，該固定方式牢固同時(shí)便捷快速，且成本較低。此外，波浪狀鋼板6的材質(zhì)包括但不限于彈簧鋼；其厚度優(yōu)選為lcm-20cm。
[0029]波浪狀鋼板6的波浪可均勻分布在內(nèi)層殼體4上；此外，由于內(nèi)層殼體4上存在接縫處，而在含能反應(yīng)瞬間，接縫處的應(yīng)力往往小于非接縫處，因此，設(shè)在內(nèi)層殼體4接縫處的鋼板波浪頻率大于非接縫處的鋼板波浪頻率，通過(guò)改變波浪狀鋼板6的波浪頻率，使內(nèi)層殼體4接縫處的波浪頻率變大，從而增強(qiáng)接縫處的抗沖擊能力。再者，波浪狀鋼板6的其中一端優(yōu)選與過(guò)渡段2固定連接。
[0030]同時(shí)，外層殼體5的材質(zhì)優(yōu)選為低碳鋼Q345R ；內(nèi)層殼體4為至少為兩層的層疊結(jié)構(gòu)，內(nèi)層殼體4的材質(zhì)包括但不限于低碳鋼Q345R、304不銹鋼、鈦鋼其中的一種或幾種的組合。在實(shí)際成產(chǎn)過(guò)程中，可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置層疊結(jié)構(gòu)的數(shù)量及其材質(zhì)。較佳的，所述內(nèi)層殼體4為雙層結(jié)構(gòu)，其包括低碳鋼Q345R層以及304不銹鋼層。
[0031 ] 具體的，本實(shí)施例中，法蘭蓋3上安裝用于控制進(jìn)料的控制閥7以及用于排放氣體的排氣閥10 ;圓球形殼體I的下端開(kāi)口處設(shè)有用于控制液體排放的排液閥8。含能材料容器下方還設(shè)有用于固定支撐圓球形殼體I的支撐架9，支撐架9的的支撐面與圓球形殼體I的外側(cè)壁相匹配。在含能材料反應(yīng)時(shí)，將高能富碳含能材料組裝后吊入容器內(nèi)，通過(guò)觸發(fā)器引發(fā)含能材料，以制備出三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石初級(jí)溶液，然后通過(guò)提純系統(tǒng)從初級(jí)溶液中純化出三維石墨烯包覆單粒子納米金剛石。
[0032]綜上所述，本實(shí)用新型提供的含能材料容器，通過(guò)設(shè)置復(fù)合結(jié)構(gòu)的殼體，提高了含能材料容器外殼的抗壓能力及其承載強(qiáng)度，緩沖含能材料反應(yīng)瞬間的沖擊壓力，提高含能材料容器的壽命及質(zhì)量。此外，本實(shí)用新型還具有便于安裝、占據(jù)空間小、可靠性高、易于安裝和維護(hù)等優(yōu)勢(shì)，大大提高了含能材料容器的壽命，滿足大規(guī)模生產(chǎn)的需要。
[0033]可以理解的是，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例披露如上，然而上述實(shí)施例并非用以限定本實(shí)用新型。對(duì)于任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案作出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，包括含有上下兩端開(kāi)口的中空?qǐng)A球形殼體，所述圓球形殼體的上端開(kāi)口處通過(guò)過(guò)渡段連接法蘭蓋，以形成上端進(jìn)料孔，其特征在于，所述殼體為復(fù)合結(jié)構(gòu)，所述復(fù)合結(jié)構(gòu)包括:內(nèi)層殼體、夕卜層殼體以及固定在所述內(nèi)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(xù)波浪狀的鋼板，所述波浪狀鋼板的波底與所述內(nèi)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。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，所述波浪狀鋼板的波底與所述內(nèi)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。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，所述波浪狀鋼板的波浪在所述內(nèi)層殼體上均勻分布。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，所述內(nèi)層殼體包括接縫處，設(shè)在內(nèi)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。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，所述波浪狀鋼板的其中一端與所述過(guò)渡段固定連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，所述波浪狀鋼板的材質(zhì)為彈簧鋼，所述波浪狀鋼板的厚度為lcm-20cm。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，所述內(nèi)層殼體為雙層結(jié)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，所述內(nèi)層殼體包括低碳鋼Q345R層以及304不銹鋼層。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，所述外層殼體的材質(zhì)為低碳鋼Q345R。
10.根據(jù)權(quán)利要求1?9任一所述的復(fù)合結(jié)構(gòu)的含能容器，其特征在于，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(cè)壁相匹配。
【文檔編號(hào)】B01J3/04GK204122079SQ201420590342
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】彭雁, 杜桂香 申請(qǐng)人:彭碳科技有限公司