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7693-27-8/二氫化鎂的應用

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,副產物環境友好,是具有發展前途的儲氫材料。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;氫化物較穩定,放氫需要較高的溫度,大多數放氫溫度在200℃以上。

制備[1]

CN201710830552.9提出了一種氫化鎂制備設備,該氫化鎂制備設備包括:

過渡倉,過渡倉包括投料口;加熱室,加熱室通過第一閥門與過渡倉相連接,優選地,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第一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備的結構示意圖

二氫化鎂的應用

打開過渡倉1的投料口11,向過渡倉1內的加熱器6中投入純鎂原料,關閉過渡倉1 的投料口11,同時關閉第一閥門12。使用抽真空裝置13在過渡倉1內制造真空環境,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。

打開第一閥門12,通過第一控制電源啟動導軌63,使加熱器6沿導軌63移動到加熱 室2,然后關閉第一閥門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內溫度升至800℃,坩堝61內的純鎂原料融化、蒸發出鎂蒸汽。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的循環冷卻水通入冷卻層41,使冷卻收集室4內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、關閉導管3的加熱保溫、關閉第二閥門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,關閉氫氣入口52,從反應室5收集反應產物粉體。

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,氫化鎂的質量占氫化鎂型儲氫乳化炸藥總質量(氫化鎂+乳化基質)的0.2-6%;所述氫化鎂為純度大于等于95%的粉末。所述乳化基質的配方與現有乳化炸藥中常用乳化基質的配方相同,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。本發明的氫化鎂型儲氫乳化炸藥的制備方法:在乳化基質加入氫化鎂后,使用攪拌器連續攪拌,使混合均勻,再放置5小時以上時間即成。

本發明所添加的氫化鎂在乳化基質內分布均勻,在引爆過程中,部分氫化鎂與乳化基質內水產生化學反應,釋放少量氫氣,所釋放的氫氣被乳化基質包裹,形成分散分布的氫氣泡,氫氣對乳化基質起到一定的發泡效果。乳化基質內的氫氣泡和氫化鎂顆粒形成一個個“熱點”,增加了乳化基質的雷管感度,即起到“敏化”作用。

當混合氫化鎂的乳化基質被雷管起爆后,沖擊波壓縮熱點和氫氣泡,熱點處的乳化基質溫度升高,被迅速起爆,氫氣泡在乳化基質爆轟產生的沖擊波作用下發生爆轟反應,同時,其余的氫化鎂在乳化基質爆轟波作用下迅速釋放氫,氫參與乳化基質的爆轟反應。也就是說,加入氫化鎂的乳化基質被起爆后,輸出能量中包含了乳化基質和氫化鎂共同釋放的能量。因此,其總輸出能量會大于現有乳化炸藥的輸出能量。

實驗表明:相比現有技術中添加物理敏化劑玻璃微球構成的乳化炸藥,本發明具有輸出沖擊波峰值高、沖量大、能量高的特點,是一種性能優異的新型乳化炸藥。而且由于氫化鎂質量輕、價格便宜,這將使其應用更為廣泛。

主要參考資料

[1]CN201710830552.9 氫化鎂制備設備和氫化鎂制備方法

[2]CN201110277355.1 氫化鎂型儲氫乳化炸藥

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