二氢化镁的应用

背景及概述^[1][2]

二氢化镁又叫氢化镁。氢化镁(MgH₂)，灰白色粉末，为单一轻金属氢化物，常温常压下稳定性较高，远高于镁基储氢合金氢化物和其他金属氢化物。氢化镁可以 在常温下与水反应，产生氢气。同时也可用作催化剂、还原剂等。镁基材料属于中温型储氢合金，易存储，反应条件温和，副产物环境友好，是具有发展前途的储氢材料。相对于其他金属储氢材料，镁基储氢材料具有以下优点：储氢量高；资源丰富，价格低廉；镁基储氢材料吸放氢平台好，使得氢的利用率提高；氢化物较稳定，放氢需要较高的温度，大多数放氢温度在200℃以上。

制备^[1]

CN201710830552.9提出了一种氢化镁制备设备，该氢化镁制备设备包括：

过渡仓，过渡仓包括投料口；加热室，加热室通过阀门与过渡仓相连接，优选地，加热室还包括加热室充气 口以充入惰性气体；加热器，加热器的上端开口并能够通过阀门在过渡仓与加热室之间移动，加 热器用于在加热室中加热该加热器中放置的镁原料；收集室，收集室通过导管与加热室相连通以收集镁粉；和反应室，反应室通过第二阀门与收集室相连通以接收镁粉，并且反应室与外部氢气源相连通以接收氢气。图1示出了氢化镁制备设备的结构示意图

打开过渡仓1的投料口11，向过渡仓1内的加热器6中投入纯镁原料，关闭过渡仓1 的投料口11，同时关闭阀门12。使用抽真空装置13在过渡仓1内制造真空环境，同时通 过过渡仓充气口向过渡仓1充入压力为0.02MPa的氩气。

打开阀门12，通过控制电源启动导轨63，使加热器6沿导轨63移动到加热 室2，然后关闭阀门12。通过加热室2充气口向加热室2充入压力为0.02MPa的氩气，并通过第二控制电源向加热器6的电感线圈62供电以使加热器6的坩埚61内温度升至800℃，坩埚61内的纯镁原料融化、蒸发出镁蒸汽。镁蒸汽通过导管3进入收集室4，同时将温度为20℃、压力为2MPa的循环冷却水通入冷却层41，使冷却收集室4内的镁蒸汽冷凝为镁粉，并且由第四控制电源控制电动粉刷42 转动以收集镁粉。

镁粉通过第二阀门44进入反应室5后，停止加热器6的加热、关闭导管3的加热保温、关闭第二阀门44，通过第五控制电源向第二电阻丝保温层51供电以使反应室5温度维持 在400℃，同时向反应室5通入4MPa的氢气开始氢化。氢化反应10小时后，关闭氢气入口52，从反应室5收集反应产物粉体。

应用^[2]

CN201110277355.1提供一种氢化镁型储氢乳化炸药，其组分中包括乳化基质和敏化材料，其特征在于，所述敏化材料是氢化镁，其中，氢化镁的质量占氢化镁型储氢乳化炸药总质量（氢化镁+乳化基质）的0.2-6%；所述氢化镁为纯度大于等于95%的粉末。所述乳化基质的配方与现有乳化炸药中常用乳化基质的配方相同，常用材料有：硝酸铵、硝酸钠、硝酸钙、尿素、水、蜡、松香、山梨糖醇单油酸酯、乳化剂等。本发明的氢化镁型储氢乳化炸药的制备方法：在乳化基质加入氢化镁后，使用搅拌器连续搅拌，使混合均匀，再放置5小时以上时间即成。

本发明所添加的氢化镁在乳化基质内分布均匀，在引爆过程中，部分氢化镁与乳化基质内水产生化学反应，释放少量氢气，所释放的氢气被乳化基质包裹，形成分散分布的氢气泡，氢气对乳化基质起到一定的发泡效果。乳化基质内的氢气泡和氢化镁颗粒形成一个个“热点”，增加了乳化基质的雷管感度，即起到“敏化”作用。

当混合氢化镁的乳化基质被雷管起爆后，冲击波压缩热点和氢气泡，热点处的乳化基质温度升高，被迅速起爆，氢气泡在乳化基质爆轰产生的冲击波作用下发生爆轰反应，同时，其余的氢化镁在乳化基质爆轰波作用下迅速释放氢，氢参与乳化基质的爆轰反应。也就是说，加入氢化镁的乳化基质被起爆后，输出能量中包含了乳化基质和氢化镁共同释放的能量。因此，其总输出能量会大于现有乳化炸药的输出能量。

实验表明：相比现有技术中添加物理敏化剂玻璃微球构成的乳化炸药，本发明具有输出冲击波峰值高、冲量大、能量高的特点，是一种性能优异的新型乳化炸药。而且由于氢化镁质量轻、价格便宜，这将使其应用更为广泛。

主要参考资料

[1] CN201710830552.9 氢化镁制备设备和氢化镁制备方法

[2] CN201110277355.1 氢化镁型储氢乳化炸药