一种增强氘化钙防潮解性能的方法技术

本发明专利技术涉及一种增强氘化钙防潮解性能的方法，属于材料科学与核技术交叉领域。目的是为了解决氘化钙极易吸湿潮解、储存环境要求苛刻等问题。所得氘化钙表面能够很好地覆盖一层虫胶和石墨粉的混合防潮层，有效增强了氘化钙的抗吸湿能力和防潮解能力，在常温及高温潮湿的环境均可长久稳定保存；制备方法简洁，辅助试剂易得，操作方便，装置简单；制备过程绿色环保，无三废排放，并具有普适性，适合大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
一种增强氘化钙防潮解性能的方法
本专利技术涉及一种增强氘化钙防潮解性能的方法，属于材料科学与核技术交叉领域。
技术介绍
能源材料一直是世界各国学术研究和战略把控的重点，其作为经济社会发展的重要物质基础是当代社会所不可缺少的。但化石能源的不可再生性以及其对生态环境所造成的重大污染，迫使人们不得不寻找新的绿色替代能源。而氢能是最清洁的能源，可从海水等大量获取，具有绿色环保、可再生、能量值高等一系列的优点。氘(deuterium)是氢(H)的同位素，元素符号为D或2H。在大自然的含量约为氢的七千分之一。氘比氢多一个中子，因此氘常用于热核反应，并在化学和生物学的研究中作示踪原子，被称为“未来天然燃料”，有着巨大的应用潜力。氢化钙是一种碱土金属氢化物，虽不如氢化锂稳定，但比其他氢化碱金属盐稳定。而且钙在地壳中含量为3％，仅次于氧、硅、铝、铁，居第五位，其储氢性能优异，制氢工艺简单，是氢能发展领域最有潜力的碱土金属材料之一。单质钙在300～400℃和较高的氘气压下，与氘气发生反应生成氘化钙，其自身具有很高的化学能量，可以作为高能量含能组分在猛炸药、推进剂中添加使用，以大大增强含能材料的做功能力。氘化钙在常温下与干燥空气相容性良好，能够稳定保存，在高温环境中才能够与干燥空气等反应，但对湿气敏感，即使在常温环境下也极易潮解，从而对氢化钙的存储以及运输等造成了极大的困扰。现在国内外对氘化钙的研究报道较少，对氢化钙的研究已经有一定成果，因此对氘化钙的应用研究等具有一定的指导性作用。王芳、黄永章等提出了一种低氮高纯氢化钙的制备方法，将装有块状高纯钙的不锈钢坩埚放入炉内，在炉内保持真空状态的条件下利用高纯氢气进行洗涤并加热进行高温氢化，并设置多个恒温温度平台，待氢化完成后，冷却至室温，进而将产物进行破碎、筛分，得到粒度为200目氢化钙产品(CN106629603A)；杨璟辉、韩澍等设计了一种缓释型氢化钙反渗透膜袋，通过反渗透膜将除水和氢气以外的物质分隔开，保证液体的质量，并且通过加样反应体达到了缓释的目的，延长了氢气的释放时间(CN209367868U)。这些专利文献的报道对氘(氢)化钙的制备以及应用具有指导性的意义。然而并未见对氘化钙易吸湿潮解问题的解决。由于氘化钙在新能源材料、高能量密度材料以及核材料等领域的应用范围很广，对氘化钙进行一定的战略储备是必需的。因此，提供一种增强氘化钙防潮解性能的方法具有重大的社会意义和战略价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决氘化钙极易吸湿潮解、储存环境要求苛刻等问题，而提供的一种增强氘化钙防潮解性能的方法，该方法操作简便，所得氘化钙具有良好的防潮性能，在常温以及高温潮湿的环境下均能长久稳定保存；本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种增强氘化钙防潮解性能的方法，包括如下步骤：步骤一、在干燥环境中，按照质量比1:(0.03～0.05):(0.03～0.04):(20～40)称取氘化钙粉末、虫胶片、石墨粉以及无水N-甲基吡咯烷酮，并对氘化钙粉末进行预处理；步骤二、将虫胶片加入到无水N-甲基吡咯烷酮中，并在超声状态下机械搅拌3～5小时，转速为200～300r/min，得到混合液A；继而将预处理过的氘化钙粉末加入到混合液A中，超声状态下机械搅拌4～7小时，转速为400～600r/min，得到混合液B；继而将石墨粉加入到混合液B中，继续搅拌2～3小时，得到混合溶液C；然后将混合溶液C过滤，继而放入205～220℃真空烘箱中干燥5～10小时，得到防潮性能增强的氘化钙粉末粗品；步骤三、将氘化钙粉末粗品先过200目筛，留下筛余物，继而过180目筛，去除筛余物，得到改性粒度均匀的表面稳定性增强的氘化钙粉末。所述氘化钙粉末粒径为200目；所述石墨粉粒径为80～100nm；所述氘化钙粉末的预处理方法为：按照氘化钙粉末、无水N-甲基吡咯烷酮的质量比为1:(10～20)称取无水N-甲基吡咯烷酮，并将氘化钙粉末加入到无水N-甲基吡咯烷酮中超声分散3～5小时，然后过滤，即得到预处理过的氘化钙粉末；有益效果1、本专利技术提供的一种增强氘化钙防潮解性能的方法，所得氘化钙表面能够很好地覆盖一层虫胶和石墨粉的混合防潮层，有效增强了氘化钙的抗吸湿能力和防潮解能力，在常温及高温潮湿的环境均可长久稳定保存；2、本专利技术提供的一种增强氘化钙防潮解性能的方法，制备方法简洁，辅助试剂易得，操作方便，装置简单；3、本专利技术提供的一种增强氘化钙防潮解性能的方法，制备过程绿色环保，无三废排放，并具有普适性，适合大规模生产，具有良好的工业前景和巨大的军事价值。具体实施方式以下通过具体实施方式对本专利技术作进一步说明：实施例1准确称取80g氘化钙粉末、3.3g虫胶片、2.2g石墨粉以及1.7kg无水N-甲基吡咯烷酮；并将80g氘化钙粉末加入到800g无水N-甲基吡咯烷酮中，超声分散3.4小时，然后过滤，即得到预处理过的氘化钙粉末；将3.3g虫胶片组分加入到900g无水N-甲基吡咯烷酮中，并在超声状态下机械搅拌3.6小时，转速为230r/min，得到混合液A；继而将预处理过的氘化钙粉末加入到混合液A中，超声状态下机械搅拌5.7小时，转速为440r/min，得到混合液B；然后将2.2g石墨粉组分加入到混合液B中，超声状态下机械搅拌2.1小时，转速为220r/min；继而过滤，并放入210℃真空烘箱中干燥6.8小时，得到84.8g防潮性能增强的氘化钙粉末粗品；将84.8g表面稳定性增强的氘化钙粉末粗品先过200目筛，留下筛余物，继而过180目筛，去除筛余物，得到83.9g改性粒度均匀的表面稳定性增强的氘化钙粉末，成品率达98.94％。经测试，所得防潮性能增强的氘化钙粉末颗粒尺寸均匀，在30℃、相对湿度为90％以及在120℃、相对湿度为80％的恒温恒湿箱中保存36小时，表面无脱皮、凹坑以及发热等现象，防潮性能优异；实施例2准确称取220g氘化钙粉末、8.9g虫胶片、7.2g石墨粉以及4.8kg无水N-甲基吡咯烷酮；并将220g氘化钙粉末加入到2.3kg无水N-甲基吡咯烷酮中，超声分散3.7小时，然后过滤，即得到预处理过的氘化钙粉末；将8.9g虫胶片组分加入到2.5kg无水N-甲基吡咯烷酮中，并在超声状态下机械搅拌4.1小时，转速为240r/min，得到混合液A；继而将预处理过的氘化钙粉末加入到混合液A中，超声状态下机械搅拌4.9小时，转速为470r/min，得到混合液B；然后将7.2g石墨粉组分加入到混合液B中，超声状态下机械搅拌2.1小时，转速为220r/min；继而过滤，并放入210℃真空烘箱中干燥7.4小时，得到234.21g防潮性能增强的氘化钙粉末粗品；将234.21g表面稳定性增强的氘化钙粉末粗品先过200目筛，留下筛余物，继而过180目筛，去除筛余物，得到231.16g改性粒度均匀的表面稳定性增强的氘化钙粉末，成品率达98.69％。经测试，所得防潮性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种增强氘化钙防潮解性能的方法，其特征在于：包括如下步骤：/n步骤一、在干燥环境中，按照质量比1:(0.03～0.05):(0.03～0.04):(20～40)称取氘化钙粉末、虫胶片、石墨粉以及无水N-甲基吡咯烷酮，并对氘化钙粉末进行预处理；/n步骤二、将虫胶片加入到无水N-甲基吡咯烷酮中，并在超声状态下机械搅拌3～5小时，转速为200～300r/min，得到混合液A；继而将预处理过的氘化钙粉末加入到混合液A中，超声状态下机械搅拌4～7小时，转速为400～600r/min，得到混合液B；继而将石墨粉加入到混合液B中，继续搅拌2～3小时，得到混合溶液C；然后将混合溶液C过滤，继而放入205～220℃真空烘箱中干燥5～10小时，得到防潮性能增强的氘化钙粉末粗品；/n步骤三、将氘化钙粉末粗品先过200目筛，留下筛余物，继而过180目筛，去除筛余物，得到改性粒度均匀的表面稳定性增强的氘化钙粉末。/n

【技术特征摘要】
1.一种增强氘化钙防潮解性能的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一、在干燥环境中，按照质量比1:(0.03～0.05):(0.03～0.04):(20～40)称取氘化钙粉末、虫胶片、石墨粉以及无水N-甲基吡咯烷酮，并对氘化钙粉末进行预处理；
步骤二、将虫胶片加入到无水N-甲基吡咯烷酮中，并在超声状态下机械搅拌3～5小时，转速为200～300r/min，得到混合液A；继而将预处理过的氘化钙粉末加入到混合液A中，超声状态下机械搅拌4～7小时，转速为400～600r/min，得到混合液B；继而将石墨粉加入到混合液B中，继续搅拌2～3小时，得到混合溶液C；然后将混合溶液C过滤，继而放入205～220℃真空烘箱中干燥5～10小时，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘吉平，李年华，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11