一种用于无电切割的引火药和引火线及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种用于无电切割的引火药，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti 20～30份，Al 25～30份，Fe

【技术实现步骤摘要】
一种用于无电切割的引火药和引火线及其制备方法
本专利技术涉及一种无电切割材料领域，具体涉及一种用于无电切割的引火药和引火线及其制备方法。
技术介绍
目前常见的引燃手段主要由三种：(1)通过高温火柴，即镁合金实现引燃；(2)通过黑火药的引线引燃；(3)通过电桥丝引燃。但是上述三种引燃手段存在以下缺点：利用高温火柴引燃，对产品局限较大，必须使用专用的镁合金金属火柴；利用黑火药的引线引燃，所用的引线，无论生产、运输、储存、使用等，都存在安全隐患；通过电桥丝引燃，对电源有要求，使用时必须保障专用的设备，成本高，不便操作。中国专利技术专利CN201010280127.5公开了爆竹用新型高氯酸钾纸引火线，该纸引火线中的引火药粉由一定质量百分比的高氯酸钾、麻杆炭和氧化镁制成；其制作工艺包括以下步骤：一、按质量百分比将麻杆炭和氧化镁采用混药机混合均匀，然后与高氯酸钾均匀混合在一起，得到引火药粉；二、将步骤一中的引火药粉采用搓引机与引线纸搓成半成品纸引火线，引火药粉的用量为0.8斤～1.2斤引火药粉/1千米引线纸；三、将步骤二中的半成品纸引火线进行浆引，浆引后进行风干、切引和倒盘，即制得成品纸引火线。但是该引火线不适用于水下燃烧。中国专利技术专利CN201911142389.2公开了一种适用于水下的无电切割材料，该专利技术提供的无电切割材料用于水下切割金属工件，其产生的热量能够令被切割金属局部熔融，反应产生的高速金属射流与水联合作用，可以将熔融金属移除，以达到水下切割目的。但是要引燃该无电切割材料难度很大，由于在水下的环境不易燃烧，利用现有的引燃手段更加难以实现。因此，现有技术亟待解决。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在提供一种用于无电切割的引火药和引火线及其制备方法。本专利技术能够通过普通火源，如火机、火柴、香烟、香等，进行直接引燃，通过引火药的反应，进一步引燃无电切割产品，使之发生自蔓延反应，从而实现无电切割的目的。本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于无电切割的引火药，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti20～30份，Al25～30份，Fe3O420～27份，MnO26～10份，CaO10～15份，SiO27～10份。本专利技术中的引火药占“无电切割材料”的3‰～5‰。这里的“无电切割材料”是指中国专利技术专利CN201911142389.2公开的一种适用于水下的无电切割材料。本专利技术的引火药主要起到引燃的作用，而“无电切割材料”主要起到切割的作用，二者作用不同。无电切割材料中含有高热剂、造渣剂、合金剂等组元，其设计重点在于反应产生的能量将木材熔融的同时，造渣剂在熔池反应里，同反应生成的氧化物共同形成复杂的多元渣系，从而降低渣系的结晶温度，是熔池能够在相对时间保持流动性；与此同时，合金剂也参与到熔池反应中，改善合金的流动性，使其能够与生成物共同形成流体状高温射流，在母材切口处带走金属，使之形成平齐的切口。无电切割药剂的起燃点很高，500℃以下的火源，短时间内无法将其引燃。但是本专利技术的技术方案的配方，首先棉纱布可以通过普通火源使之燃烧，进而能够将Ti粉引燃，Ti粉燃烧后，所产生的热量，足以引发其他成分的自蔓延反应，引火药的共同反应产生的热量，能够在较短的时间内将无电切割材料的药剂引燃，辅助完成无电切割任务。作为一个优选的技术方案，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti25份，Al26份，Fe3O425份，MnO26份，CaO10份，SiO28份。作为一个优选的技术方案，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti23份，Al27份，Fe3O420份，MnO210份，CaO11份，SiO29份。作为一个优选的技术方案，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti20份，Al29份，Fe3O423份，MnO29份，CaO12份，SiO27份。如上所述的一种用于无电切割的引火药，所述引火药配方中各种组分的粉末粒度为-200目～-100目。在此技术方案下，可以保证各组份之间充分混合，同时确保各种组分适当的活性。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种用于无电切割的引火线，包括如上所述的引火药。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种用于无电切割的引火线的制备方法，由以上所述的引火药、乙醇、虫胶片和棉纱布制备而成。如上所述的一种用于无电切割的引火线的制备方法，具体包括以下步骤：(1)将虫胶片与乙醇，按照质量比1：5的比例混合，放置不少于3小时，期间保持25℃温度，每隔20分钟充分搅拌一次，制成粘结剂；虫胶片与乙醇的质量比大于1：5，会使得虫胶片过多，引燃时响应时间长；虫胶片与乙醇的质量比小于1：5，会使得虫胶片过少，粘结效果不好，制成的引火线容易脱落药粉，甚至使粘结失败。(2)将步骤(1)中制备完成的粘结剂与引火药按照质量比1：3的比例混合，搅拌均匀，至粘稠的糊状，制成糊状药剂；粘结剂与引火药的质量比大于1：3，引火药相对含量过少，会造成引火成功率会降低；粘结剂与引火药的质量比小于1：3，引火药相对含量过多，会使得成本增高，且粘结效果不好，制成的引火线容易脱落药粉，甚至使粘结失败。(3)将第一层棉纱布铺在工作台上，在其上均匀涂抹已经调好的所述步骤(2)中的糊状药剂，保证糊状药剂在第一层棉纱布上的量为占2.5克/平方厘米，单位面积涂覆药剂越多，成本越高，在此数值下能够保证引火率100％，且成本合理。(4)将糊状药剂在棉纱布上涂抹均匀后，在其上方附着第二层棉纱布，用直径约50mm的木质轧辊均匀碾压两至三次；(5)在第二层棉纱布上，继续涂抹糊状药剂，保证糊状药剂在第二层棉纱布上的量为占2.5克/平方厘米；(6)然后重复步骤(4)和步骤(5)；(7)根据实际需要，制成不少于四层棉纱布的引火线胚料，而后至于通风阴干处，放置不少于48小时；(8)待引火线胚料完全阴干后，根据实际需要，将至裁剪成相应的尺寸，即得引火线，即可使用。如上所述的一种用于无电切割的引火线的制备方法，所述步骤(1)中所用乙醇的质量分数为90％，本专利技术为乙醇在乙醇的水溶液中所占的质量分数为90％，选择此浓度的乙醇使得溶解虫胶片效果好，耗时间短。在实际使用时，上述引火药配方先是通过粘结剂稀释成糊状，然后使其附着在棉纱布上，阴干以后，既可以按要求加工成相应形状应用。火源先是将棉纱布纤维引燃，棉纱布纤维燃烧的热量将未挥发的粘结剂进一步引燃，此时燃烧产生的热量将Ti粉引燃，最后引发所有反应。本专利技术的引火药粉末发生自蔓延反应，其中主要的反应如下：3Fe3O4+8Al→4Al2O3+9Fe+3168.4KJ(1)3MnO2+4Al→2Al2O3+3Mn+1759.4KJ(2)3SiO2+4Al→2Al2O3+3Si+769.8KJ(3)2Ti+N2→2TiN(4)Ti+O2→TiO2(5)本专利技术的反应过程如反应公式(1)-(5)所示，Ti粉末的燃烧如公式(4)-(5)所示引发公式(1)-(3)的反应，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于无电切割的引火药，其特征在于，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti 20～30份，Al 25～30份，Fe

【技术特征摘要】
1.一种用于无电切割的引火药，其特征在于，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti20～30份，Al25～30份，Fe3O420～27份，MnO26～10份，CaO10～15份，SiO27～10份。


2.根据权利要求1所述的一种用于无电切割的引火药，其特征在于，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti25份，Al26份，Fe3O425份，MnO26份，CaO10份，SiO28份。


3.根据权利要求1所述的一种用于无电切割的引火药，其特征在于，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti23份，Al27份，Fe3O420份，MnO210份，CaO11份，SiO29份。


4.根据权利要求1所述的一种用于无电切割的引火药，其特征在于，所述引火药包括以下重量份数的组成成分：Ti20份，Al29份，Fe3O423份，MnO29份，CaO12份，SiO27份。


5.根据权利要求1所述的一种用于无电切割的引火药，其特征在于，所述引火药配方中各种组分的粉末粒度为-200目～-100目。


6.一种用于无电切割的引火线，其特征在于，包括权利要求1～5任一项所述的引火药。


7.一种用于无电切割的引火线的制备方法，其特征在于，由权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宝峰，吴长春，
申请(专利权)人：山东军浩苑环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37