背景及概述[1][2]
二氫化鎂又叫氫化鎂。氫化鎂(MgH2),灰白色粉末,為單一輕金屬氫化物,常溫常壓下穩(wěn)定性較高,遠高于鎂基儲氫合金氫化物和其他金屬氫化物。氫化鎂可以 在常溫下與水反應,產(chǎn)生氫氣。同時也可用作催化劑、還原劑等。鎂基材料屬于中溫型儲氫合金,易存儲,反應條件溫和,副產(chǎn)物環(huán)境友好,是具有發(fā)展前途的儲氫材料。相對于其他金屬儲氫材料,鎂基儲氫材料具有以下優(yōu)點:儲氫量高;資源豐富,價格低廉;鎂基儲氫材料吸放氫平臺好,使得氫的利用率提高;氫化物較穩(wěn)定,放氫需要較高的溫度,大多數(shù)放氫溫度在200℃以上。
制備[1]
CN201710830552.9提出了一種氫化鎂制備設(shè)備,該氫化鎂制備設(shè)備包括:
過渡倉,過渡倉包括投料口;加熱室,加熱室通過閥門與過渡倉相連接,優(yōu)選地,加熱室還包括加熱室充氣 口以充入惰性氣體;加熱器,加熱器的上端開口并能夠通過閥門在過渡倉與加熱室之間移動,加 熱器用于在加熱室中加熱該加熱器中放置的鎂原料;收集室,收集室通過導管與加熱室相連通以收集鎂粉;和反應室,反應室通過第二閥門與收集室相連通以接收鎂粉,并且反應室與外部氫氣源相連通以接收氫氣。圖1示出了氫化鎂制備設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖
打開過渡倉1的投料口11,向過渡倉1內(nèi)的加熱器6中投入純鎂原料,關(guān)閉過渡倉1 的投料口11,同時關(guān)閉閥門12。使用抽真空裝置13在過渡倉1內(nèi)制造真空環(huán)境,同時通 過過渡倉充氣口向過渡倉1充入壓力為0.02MPa的氬氣。
打開閥門12,通過控制電源啟動導軌63,使加熱器6沿導軌63移動到加熱 室2,然后關(guān)閉閥門12。通過加熱室2充氣口向加熱室2充入壓力為0.02MPa的氬氣,并通過第二控制電源向加熱器6的電感線圈62供電以使加熱器6的坩堝61內(nèi)溫度升至800℃,坩堝61內(nèi)的純鎂原料融化、蒸發(fā)出鎂蒸汽。鎂蒸汽通過導管3進入收集室4,同時將溫度為20℃、壓力為2MPa的循環(huán)冷卻水通入冷卻層41,使冷卻收集室4內(nèi)的鎂蒸汽冷凝為鎂粉,并且由第四控制電源控制電動粉刷42 轉(zhuǎn)動以收集鎂粉。
鎂粉通過第二閥門44進入反應室5后,停止加熱器6的加熱、關(guān)閉導管3的加熱保溫、關(guān)閉第二閥門44,通過第五控制電源向第二電阻絲保溫層51供電以使反應室5溫度維持 在400℃,同時向反應室5通入4MPa的氫氣開始氫化。氫化反應10小時后,關(guān)閉氫氣入口52,從反應室5收集反應產(chǎn)物粉體。
應用[2]
CN201110277355.1提供一種氫化鎂型儲氫乳化炸藥,其組分中包括乳化基質(zhì)和敏化材料,其特征在于,所述敏化材料是氫化鎂,其中,氫化鎂的質(zhì)量占氫化鎂型儲氫乳化炸藥總質(zhì)量(氫化鎂+乳化基質(zhì))的0.2-6%;所述氫化鎂為純度大于等于95%的粉末。所述乳化基質(zhì)的配方與現(xiàn)有乳化炸藥中常用乳化基質(zhì)的配方相同,常用材料有:硝酸銨、硝酸鈉、硝酸鈣、尿素、水、蠟、松香、山梨糖醇單油酸酯、乳化劑等。本發(fā)明的氫化鎂型儲氫乳化炸藥的制備方法:在乳化基質(zhì)加入氫化鎂后,使用攪拌器連續(xù)攪拌,使混合均勻,再放置5小時以上時間即成。
本發(fā)明所添加的氫化鎂在乳化基質(zhì)內(nèi)分布均勻,在引爆過程中,部分氫化鎂與乳化基質(zhì)內(nèi)水產(chǎn)生化學反應,釋放少量氫氣,所釋放的氫氣被乳化基質(zhì)包裹,形成分散分布的氫氣泡,氫氣對乳化基質(zhì)起到一定的發(fā)泡效果。乳化基質(zhì)內(nèi)的氫氣泡和氫化鎂顆粒形成一個個“熱點”,增加了乳化基質(zhì)的雷管感度,即起到“敏化”作用。
當混合氫化鎂的乳化基質(zhì)被雷管起爆后,沖擊波壓縮熱點和氫氣泡,熱點處的乳化基質(zhì)溫度升高,被迅速起爆,氫氣泡在乳化基質(zhì)爆轟產(chǎn)生的沖擊波作用下發(fā)生爆轟反應,同時,其余的氫化鎂在乳化基質(zhì)爆轟波作用下迅速釋放氫,氫參與乳化基質(zhì)的爆轟反應。也就是說,加入氫化鎂的乳化基質(zhì)被起爆后,輸出能量中包含了乳化基質(zhì)和氫化鎂共同釋放的能量。因此,其總輸出能量會大于現(xiàn)有乳化炸藥的輸出能量。
實驗表明:相比現(xiàn)有技術(shù)中添加物理敏化劑玻璃微球構(gòu)成的乳化炸藥,本發(fā)明具有輸出沖擊波峰值高、沖量大、能量高的特點,是一種性能優(yōu)異的新型乳化炸藥。而且由于氫化鎂質(zhì)量輕、價格便宜,這將使其應用更為廣泛。
主要參考資料
[1] CN201710830552.9 氫化鎂制備設(shè)備和氫化鎂制備方法
[2] CN201110277355.1 氫化鎂型儲氫乳化炸藥