一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材

摘要

本发明提供了一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材,其包括：膨润土烧结板；若干根钢筋，其一端等间隔固定嵌设于所述膨润土烧结板内；钢板，其与所述钢筋的另一端连接，其中，所述膨润土烧结板与所述钢板通过所述钢筋相连接。与现有技术相比，本发明的耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材，其不仅能够有效防止机械切割破坏，同时还能防止氧炔焰高温烧蚀切割破坏，具有极高的独创性和工程实用性。

权利要求

1.一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材,其特征在于：其包括：膨润土烧结板；

若干根钢筋，其一端等间隔固定嵌设于所述膨润土烧结板内；

钢板，其与所述钢筋的另一端连接，

其中，所述膨润土烧结板与所述钢板通过所述钢筋相连接，所述若干根钢筋是垂直于所述膨润土烧结板平面嵌设的，所述膨润土烧结板与所述钢筋一体成型，所述膨润土烧结板的基体材料为膨润土，所述膨润土烧结板的辅助材料包括钢纤维、玄武岩短纤维、刚玉块石和钢渣粉，所述钢板厚度为0.5mm-4.0mm之间，所述钢筋直径在6mm-10mm之间，所述钢筋与所述钢板为焊接连接，其中，所述板材的制备方法包括如下步骤：步骤一：在膨润土生料中加入钢纤维、玄武岩短纤维、刚玉块石、钢渣粉及水，然后进行充分搅拌，得到膨润土熟料，其中，所述膨润土生料的纯度为99％；

步骤二：将所述膨润土熟料置入模具中压实，并将钢筋等间距布置于所述膨润土熟料中，得到膨润土钢筋体，然后进行风干；

步骤三：将上述风干后的膨润土钢筋体放入燃烧炉中在800℃温度下隔氧烧蚀成型；

步骤四：将露出所述膨润土的钢筋焊接到钢板上，得到板材,所述钢板的等级为HPB235、HRB335。

说明书

一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材

技术领域

[0001] 本发明涉及一种板材，尤其涉及一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材。

背景技术

[0002] 目前机械切割、钻孔技术相当成熟，如金刚钻、切割机金刚石锯片等，几乎能够切割世界上所有物质、或者在其上面钻孔。这些技术均采用了世界上硬度仅次于钻石(硬度最硬)的材料，如人造金刚石、人造刚玉等。但对于这些机械切割、钻孔技术的防护技术还鲜见报道。本发明采取“以牙还牙”的防护方式，在膨润土中添加许多高硬度材料，然后在隔氧燃烧炉中烧蚀成型，从而在机械切割时可以磨损金刚钻头、金刚石锯片，从而保护背后的主体结构。

[0003] 氧炔焰的温度可以达到3200℃左右，是目前已知的温度最高的明火。物质在空气中超高温燃烧会产生两种现象：升华和氧化。当前市场上的普通保温隔热材料琳琅满目，但其工作温度一般只有400℃左右，价格相对便宜。在一些特殊行业也出现了一些耐高温材料，如耐高温金属、超高温复合材料、超高温陶瓷等。目前世界上熔点最高的是铪合金，熔点高达4215℃。还有一些单质金属如钯、钨的熔点也在3000℃-4000℃之间，这些金属能够抵抗氧炔焰的烧蚀，但价格非常昂贵，且难以加工成型。还有一些金属碳化物的熔点接近4000℃，但在空气中燃烧较易氧化；近些年来随着航天事业的高速发展，出现了一些高性能超高温复合材料，如C/C复合材料(熔点大于4100℃)、碳纤维涂层等。这些材料的熔点也超过了3000℃，甚至接近4000℃，但在高温氧气环境下容易氧化，且价格昂贵；超高温陶瓷材料一般是指在2000℃以上的高温下使用的一类陶瓷材料，它们具有3000℃左右的高熔点，且有良好的抗氧化性，非常适合做超声速航天飞行器高温结构材料。另外，陶瓷里面富含硅，在高温氧化气氛中使用时，表面生成SiO2或硅酸盐的保护层，抗氧化能力强，且价格适中。因此采用陶瓷基体材料作为防护层来防氧炔焰烧蚀切割比较合适。

[0004] 综上所述，基于银行抢劫、暴力入室抢劫等暴力犯罪活动中的机械切割、氧炔焰高温烧蚀切割等破坏现象，对银行金库、企业保险柜、家庭贵重物品储物柜的防护要求不断提高。而当前银行金库抗爆门的结构设计内容还没有考虑对机械切割、氧炔焰高温烧蚀切割这两种破坏作用的工程防护措施。另外目前对机械切割、氧炔焰高温烧蚀切割的工程防护技术难度极大，鲜见报道。因此，研发出一种能够同时防止机械切割和氧炔焰高温烧蚀切割的复合防护层技术，在银行金库、企业保险柜、家庭贵重物品储存室、抗爆人员庇护所等领域具有很大的市场需求。

发明内容

[0005] 本发明的一个目的在于提供一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材。该结构简单实用，能够同时有效抵抗机械切割、氧炔焰高温烧蚀切割破坏作用。

[0006] 本发明的另一个目的在于提供一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割板材的制备方法，该方法制备的板材能够同时有效抵抗机械切割、氧炔焰高温烧蚀切割破坏作用。

[0007] 为达成前述目的，本发明一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材包括：

[0008] 膨润土烧结板；

[0009] 若干根钢筋，其一端等间隔固定嵌设于所述膨润土烧结板内；

[0010] 钢板，其与所述钢筋的另一端连接，

[0011] 其中，所述膨润土烧结板与所述钢板通过所述钢筋相连接。

[0012] 作为本发明一个优选的实施例，所述若干根钢筋是垂直于所述膨润土烧结板平面嵌设的。

[0013] 作为本发明一个优选的实施例，所述膨润土烧结板与所述钢筋一体成型。

[0014] 作为本发明一个优选的实施例，所述钢板的等级为HPB235、HRB335。

[0015] 作为本发明一个优选的实施例，所述钢板厚度为0.5mm-4.0mm之间。

[0016] 作为本发明一个优选的实施例，所述钢筋直径在6mm-10mm之间；

[0017] 作为本发明一个优选的实施例，所述膨润土烧结板的基体材料为膨润土(俗称白泥巴)，所述膨润土烧结板的辅助材料包括钢纤维、玄武岩短纤维、刚玉块石和钢渣粉中的一种或多种。

[0018] 作为本发明一个优选的实施例，所述钢筋与所述钢板为焊接连接。

[0019] 为达成前述另一目的，本发明一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割板材的制备方法，其包括如下步骤：

[0020] 步骤一：在膨润土生料中加入钢纤维、玄武岩短纤维、刚玉块石、钢渣粉及水，然后进行充分搅拌，得到膨润土熟料；

[0021] 步骤二：将所述膨润土熟料置入模具中压实，并将钢筋等间距布置于所述膨润土熟料中，得到膨润土钢筋体，然后进行风干；

[0022] 步骤三：将上述风干后的膨润土钢筋体放入燃烧炉中在800℃温度下隔氧烧蚀成型；

[0023] 步骤四：将露出所述膨润土的钢筋焊接到钢板上，得到板材。

[0024] 进一步的，步骤二中，所述膨润土生料的纯度为99％，所述膨润土生料中加入钢纤维、玄武岩短纤维、刚玉块石和钢渣粉中的一种或多种。

[0025] 本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明的耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材，其不仅能够有效防止机械切割破坏，同时还能防止氧炔焰高温烧蚀切割破坏，具有极高的独创性和工程实用性。

附图说明

[0026] 为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

[0027] 图1是本发明一种耐机械切割和耐超高温烧蚀切割板材的主视结构示意图；

[0028] 图2是图1的俯视示意图；

[0029] 图3是图1中钢板、钢筋的主视结构示意图；

[0030] 图4是图图3的俯视示意图。

具体实施方式

[0031] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

[0032] 此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

[0033] 请参阅图1至图4。

[0034] 所述耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材100包括膨润土烧结板1、若干根钢筋3和钢板2。本发明对所述板材100的平面尺寸及厚度不做限制，可根据客户要求及实际情况而定。

[0035] 所述膨润土烧结板1为特制的膨润土烧结板，其基体材料为膨润土，所述膨润土烧结板的辅助材料包括钢纤维、玄武岩短纤维、高硬度的刚玉块石和高硬度的钢渣粉中的一种或多种。

[0036] 所述若干根钢筋3，其一端等间隔固定嵌设于所述膨润土烧结板1内，另一端露出所述膨润土烧结板1与所述钢板2焊接连接，通过所述钢筋3进而将膨润土烧结板1与所述钢板2连接起来。所述若干根钢筋3是垂直于所述膨润土烧结板1平面嵌设的。在该实施例中，所述钢筋直径在6mm-10mm之间，在其他实施例中，对所述钢筋3的直径不做限制，可根据实际需要而定。本发明对钢筋3在膨润土烧结板1中的排列方式及数量不做限制，可以根据实际需要而定。所述膨润土烧结板1与所述钢筋3一体成型。将钢筋3置入所述膨润土熟料中一起在燃烧炉中烧蚀成型。然后再将膨润土露出的钢筋3与钢板2焊接后，即可投入工程使用。

[0037] 所述钢板2，其与所述钢筋3的另一端焊接连接。所述钢板2的等级为HPB235、HRB335。在该实施例中，所述钢板2厚度为0.5mm-4.0mm之间，在其他实施例中，对所述钢板2厚度不做限制，可根据实际需要而定。

[0038] 本发明的板材100，其膨润土烧结板1置于最外层，钢筋3一端埋入特制膨润土烧结板1内部，一端与钢板2焊接，内层的钢板2可以便利地与被防护主体结构(未图示)连接。

[0039] 本发明的耐机械切割和耐超高温烧蚀切割板材100的制备方法，其包括如下步骤：

[0040] 步骤一：在膨润土生料中加入钢纤维、玄武岩短纤维、刚玉块石、钢渣粉及水，然后进行充分搅拌，得到膨润土熟料。在该实施例中，所述膨润土生料的纯度为99％，所述膨润土生料中加入钢纤维、玄武岩短纤维、刚玉块石和钢渣粉中的一种或多种。

[0041] 步骤二：将所述膨润土熟料置入模具(未图示)中压实，并将钢筋等间距布置于所述膨润土熟料中，得到膨润土钢筋体，然后进行风干。

[0042] 步骤三：将上述风干后的膨润土钢筋体放入燃烧炉中在800℃或800℃左右温度下隔氧烧蚀成型。

[0043] 步骤四：将露出所述膨润土的钢筋焊接到钢板上，得到板材。

[0044] 本发明中，可通过增加所述膨润土烧结板1厚度来提高其抗机械切割和氧炔焰高温烧蚀切割的防护能力。

[0045] 本发明，可以根据实际需要，通过去掉特制膨润土烧结板1里面的某些高硬度材料，可以消除其抗机械切割的防护能力，而只保留其抗氧炔焰烧蚀切割的防护能力。

[0046] 本发明的耐机械切割和耐超高温烧蚀切割的板材，其不仅能够有效防止机械切割破坏，同时还能防止氧炔焰高温烧蚀切割破坏，具有极高的独创性和工程实用性。

[0047] 上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。