一种爆炸合成纳米复合氧化物的方法与流程

文档序号:18950037发布日期:2019-10-23 02:04阅读:266来源:国知局

本发明涉及一种爆炸方式合成纳米复合氧化物的新型制备方法。



背景技术:

没有任何的单一物质是完美的,几乎所有的优质材料都是两种或多种物质的混合物。如,我们常用的白色颜料有钛白和锌白。钛白的成分是氧化钛,有覆盖力较强的优点,但颜色容易发黄。锌白的化学成分是氧化锌,覆盖力不及钛白,但不易变色,因而,若将其混合均匀,则可得其二者的各自优点。

在爆轰反应区后高温高压反应区内的压力可高达10-30gpa,温度可达3000-4000摄氏度,通过气态反应扩散生长,合成的产物颗粒一般较小,通常为纳米粒级。炸药爆炸形成的冲击波具有压力高,作用时间短,温度高的特点,可利用冲击波作用合成纳米复合氧化物。



技术实现要素:

为了解决得到高度混合均匀的纳米复合氧化物的问题,本发明提供了一种爆炸方式合成纳米复合氧化物。所述方法可生产粒径为20-100nm的高度混合均匀的纳米复合氧化物,且生产工艺简单。

本发明采用的技术方案为:

一种爆炸方式合成纳米复合氧化物的方法,包括如下步骤:

a、在炸药中加入部分金属粉,混合均匀;

b、利用鼓风装置,使爆炸装置中有一定浓度的金属粉尘;

c、将混合物置于爆炸装置中,装置的容积为53l;

d、引爆药包,收集爆炸产物,对产物进行筛选。

所述步骤a中过期军用炸药为黑索金,梯恩梯等,所用金属粉为铁粉,钛粉,锌粉,铜粉等。

所述步骤d中,爆炸结束约二十分钟后,对爆炸灰进行收集,将产物先用100目/英寸进行筛选,接着将得到的样品用烘箱100℃去除水分以得到干燥的粉末,再用箱式电阻炉在无氧的环境下通过双坩埚法热处理加热到500-1000℃,加热焙烧2-4h。

上述方法所得的纳米级金属氧化物,粒径为20-100nm,可用于制作金属颜料。

上述方法中所述爆炸装置为球型,其直径为100cm,爆炸装置的外壁由三层构成,最内层为5mm厚的不锈钢(440-c),在其内壁还贴有擦拭干净的绝缘橡胶;中间为10cm厚的沙子;最外层为2mm厚的不锈钢(154cm)。使用时,将制成的专用混合炸药药包,插上8号工业电雷管一发,然后将其悬挂固定在钢桶高度的三分之二处,在药包的底部有接收爆炸粉体的收集装置,将爆炸球罐的上部使用干净的橡胶皮盖好,随后将爆炸碉堡的门封好后,利用起爆器引爆混合炸药药包。反应后约二十分钟后,收集沉积在收集板上的爆炸灰。

爆炸合成纳米复合氧化物的创新之处在于有别于常规的化学法,构筑法等途径合成纳米材料,而是“大胆”的采用了爆炸的途径来合成纳米材料,其特点在于工序简单,轰爆时易于生成纳米球形颗粒,可以低成本的得到我们需要的高品质纳米复合氧化物,既有科研价值,也有很高的市场价值。

具体实施方式

为进一步说明本发明,结合以下实施例具体说明:

实施例1

a、分别取黑索金和钛粉,按重量比为6:1,将其混合均匀,总质量为5kg制成炸药包

b、利用爆炸装置中的鼓风装置,使得爆炸装置中的锌粉浓度为35g/l,且分散均匀。

c、将炸药包悬挂在特定的爆炸装置中,爆炸装置为球型,其直径为100cm,爆炸装置的外壁由三层构成,最内层为5mm厚的不锈钢(440-c),在其内壁还贴有擦拭干净的绝缘橡胶;中间为10cm厚的沙子;最外层为2mm厚的不锈钢(154cm)。使用时,将制成的专用混合炸药药包,插上8号工业电雷管一发,然后将其悬挂固定在钢桶高度的三分之二处,在药包的底部有接收爆炸粉体的收集装置,将爆炸球罐的上部使用干净的橡胶皮盖好,随后将爆炸碉堡的门封好后,利用起爆器引爆混合炸药药包。

d、反应后约二十分钟后,收集沉积在收集板上的爆炸灰。将产物先用100目/英寸进行筛选,接着将得到的样品用烘箱100℃去除水分以得到干燥的粉末,再用箱式电阻炉在无氧的环境下通过双坩埚法热处理加热到550℃,加热焙烧2h。即可得到我们所需要的高品质纳米复合氧化物。

实施例2

a、分别取黑索金,梯恩梯,钛粉和锌粉,按重量比为3:3:1:1,总质量为4.5kg将其混合均匀,制成炸药包

b、利用爆炸装置中的鼓风装置,使得爆炸装置中的锌粉浓度为38g/l,钛粉浓度为35g/l,且分散均匀。

c、将炸药包悬挂在特定的爆炸装置中,爆炸装置为球型,其直径为100cm,爆炸装置的外壁由三层构成,最内层为5mm厚的不锈钢(440-c),在其内壁还贴有擦拭干净的绝缘橡胶;中间为10cm厚的沙子;最外层为2mm厚的不锈钢(154cm)。使用时,将制成的专用混合炸药药包,插上8号工业电雷管一发,然后将其悬挂固定在钢桶高度的三分之二处,在药包的底部有接收爆炸粉体的收集装置,将爆炸球罐的上部使用干净的橡胶皮盖好,随后将爆炸碉堡的门封好后,利用起爆器引爆混合炸药药包。

d、反应后约二十分钟后,收集沉积在收集板上的爆炸灰。将产物先用100目/英寸进行筛选,接着将得到的样品用烘箱100℃去除水分以得到干燥的粉末,再用箱式电阻炉在无氧的环境下通过双坩埚法热处理加热到600℃,加热焙烧3h。即可得到我们所需要的高品质纳米复合氧化物。

实施例3

a、分别取黑索金,梯恩梯,钴粉和锡粉,按重量比为5:2:1:1,将其混合均匀,制成炸药包

b、利用爆炸装置中的鼓风装置,使得爆炸装置中的钴粉浓度为55g/l,锡粉浓度为50g/l,且分散均匀。

c、将炸药包悬挂在特定的爆炸装置中,爆炸装置为球型,其直径为100cm,爆炸装置的外壁由三层构成,最内层为5mm厚的不锈钢(440-c),在其内壁还贴有擦拭干净的绝缘橡胶;中间为10cm厚的沙子;最外层为2mm厚的不锈钢(154cm)。使用时,将制成的专用混合炸药药包,插上8号工业电雷管一发,然后将其悬挂固定在钢桶高度的三分之二处,在药包的底部有接收爆炸粉体的收集装置,将爆炸球罐的上部使用干净的橡胶皮盖好,随后将爆炸碉堡的门封好后,利用起爆器引爆混合炸药药包。

d、反应后约二十分钟后,收集沉积在收集板上的爆炸灰。将产物先用100目/英寸进行筛选,接着将得到的样品用烘箱100℃去除水分以得到干燥的粉末,再用箱式电阻炉在无氧的环境下通过双坩埚法热处理加热到600℃,加热焙烧2.5h。即可得到我们所需要的高品质纳米复合氧化物。

实施例4

a、分别取黑索金,梯恩梯和锡粉,按重量比为5:3:1,将其混合均匀,制成炸药包

b、利用爆炸装置中的鼓风装置,使得爆炸装置中的钴粉浓度为65g/l,且分散均匀。

c、将炸药包悬挂在特定的爆炸装置中,爆炸装置为球型,其直径为100cm,爆炸装置的外壁由三层构成,最内层为5mm厚的不锈钢(440-c),在其内壁还贴有擦拭干净的绝缘橡胶;中间为10cm厚的沙子;最外层为2mm厚的不锈钢(154cm)。使用时,将制成的专用混合炸药药包,插上8号工业电雷管一发,然后将其悬挂固定在钢桶高度的三分之二处,在药包的底部有接收爆炸粉体的收集装置,将爆炸球罐的上部使用干净的橡胶皮盖好,随后将爆炸碉堡的门封好后,利用起爆器引爆混合炸药药包。

d、反应后约二十分钟后,收集沉积在收集板上的爆炸灰。将产物先用100目/英寸进行筛选,接着将得到的样品用烘箱100℃去除水分以得到干燥的粉末,再用箱式电阻炉在无氧的环境下通过双坩埚法热处理加热到500℃,加热焙烧3.5h。即可得到我们所需要的高品质纳米复合氧化物。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

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