专利名称：爆炸制造金刚石的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及爆炸制造金刚石的方法及装置，尤其适用于生产金刚石的大中小厂家。
金刚石在开采工业，机械加工工业，玻璃工业，电子工业，精密仪表工业及航天工业中都有广泛的用途，当今国内外的金刚石生产量远远满足不了社会需求。该技术领域的已有技术有静压法，该法耗电量大，并需要加温设备加压，其设备昂贵，造价高;美国专利号为3659972公开了一种爆炸装置，其生产费用高，工艺复杂，高温持续时间长;日本工业火药杂志V01、49，V04，1988，中公开了一种迫打式装置，料盒埋钳在铝锭或铅锭里，工艺复杂，金属材料用量大，散热慢，易使石墨变成金刚石后重新石墨化，成本贵，效率低。
鉴于已有技术的不足之处，本发明提供可在水中爆炸制造金刚石的方法和装置，它使生产工艺简化，实现快速生产金刚石。
本发明爆炸制造金刚石的方法及装置，其特征在于运用爆轰波理论及物体中的冲击波传播理论，采用烈性炸药爆轰装置，使石墨在冲击波的高压作用下变成金刚石，一种炸轰装置是利用内爆式双筒结构、双层炸药爆炸对料管进行压缩，内筒炸药用来控制料管的挤压过程和冲击波波形的传播结构;两筒之间是外装药，内筒和料管中间是内装药，各部分装药的长度和厚度取决于料管的直径、长度和石墨与金属粉的比例;原料配比、装料厚度及密度与冲击波产生的挤压力和芯棒的大小有严格的数值关系;用下小上大的提蓝式外筒来保证料管中的压力作用时间及节省炸药;另一种爆轰装置是在上筒中装有碗形炸药，球缺式平波体、主药柱和冲击体;主药柱的长度根据所用炸药的爆轰波参数以及冲击体的飞行速度来确定;冲击体的厚度和飞行速度根据料盒所要求的冲击波压力大小和恒压作用时间来确定;冲击体紧贴在主药柱上，距离冲击体的下方设有料盒，料盒下面设有反射体，料盒与反射体用金属卡筒固定。
本发明爆炸制造金刚石的方法及装置适用于生产金刚石的厂家，采用在水中爆炸制造金刚石，方法可靠可行，装置结构简单紧凑，生产工艺简单，具有散热快，原料变成金刚石不易逆变，投资少，见效快，转变率高，生产成本低，是当前国内生产金刚石的理想途径，具有广泛的实用性。
图1是本发明的结构图;
图2是本发明另一实施例结构图。
下面结合附图对本发明的实施例作进一步描述图1所示本发明运用爆轰波理论及物体中的冲击波传播理论，该装置整体使用了内爆式装药结构，由内筒18、外筒15、料管12中设置芯棒14组成;外筒15和内筒18中装填炸药，两筒之间是外装药，内筒和料管中间是内装药，各部分装药的长度和厚度取决于料管12的直径、长度和石墨与金属粉的比例;利用内爆式双层炸药结构产生冲击波对料管12进行压缩;用内筒18中炸药11来控制料管的挤压过程和冲击波波形的传播结构;原料13的配比、装料厚度及密度与冲击波产生的挤压力和芯棒14的大小有严格的数值关系;用提蓝式外筒15来保证料管12中的压力作用时间及节省炸药;整个装置可倒置于水中引爆。料管12为铜管，芯棒14为铁棒，利用芯棒14强化冲击波对石墨和金属粉混合原料13的挤压，提高石墨变成金刚石的比例，并消除穿孔。料管12的底部设有铁堵头17，上部设有顶部为弧形封头9，封头9上还装有炸药8和雷管5，雷管5上装有导火线4，料管12上部还设有锅帽式盖帽6。外装药由三部分构成即下部是中空锥式园台装药19;中间是带凹槽的锥式园台装药10;上部是球缺式装药3。内装药由两部分构成即下部是中空园柱式装药11;上部是中间带凹槽的园锥体装药8。外筒15上部设有筒盖2，筒盖2与外筒15由螺栓1紧固，内外筒内所有炸药均设有牛皮纸7、16隔层。
图2所示本发明的另一实施例，该装置运用爆轰波理论及物体中的冲击波传播理论，由上筒14、卡筒5、碗形炸药11，球缺式平波体12、主药柱15、冲击体16、铜料盒7及反射体17组成。碗形炸药11，平波体12和主药柱15装在上筒14内，冲击体16粘贴在主药柱15上，上筒顶部用堵塞物9堵塞，碗形炸药11上部装有带有引线的雷管10。主药柱15的长度根据所用炸药的爆轰波参数以及冲击体16的飞行速度来确定;冲击体16的厚度和飞行速度根据料盒7所要求的冲击波压力大小和恒压作用时间来确定，石墨粉和金属粉混合原料6的配比、装料厚度及密度与冲击体16的速度、厚度有严格的数值关系;碗形炸药11和主药柱15之中嵌埋了球缺式平波体。料盒7下面设有反射体17，料盒7和反射体17用金属卡筒固定。上部炸药架于水面之上，料盒7和反射体17架于水中，水面与裸露的料盒上表面平行。为使上筒14和卡筒5保持平行并间隔一定的距离，用两块对称金属板8，通过螺栓4、13分别将上筒和卡筒固定，整个装置用支架3架于水上，水箱2中装有水1，在冲击体16的作用下，料盒7被高速打入水中。
权利要求
1.爆炸制造金刚石的方法及装置，其特征在于运用爆轰波理论及物体中的冲击波传播理论，装置由内筒、外筒、料管中设置芯棒组成；外筒和内筒中装填炸药，两筒之间是外装药，内筒和料管中间是内装药，各部分装药的长度和厚度取决于料管的直径，长度和石墨与金属粉的比例；利用内爆式双层炸药结构产生冲击波对料管进行压缩；用内筒炸药来控制料管的挤压过程和冲击波波形的传播结构；原料配比、装料厚度及密度与冲击波产生的挤压力和芯棒的大小有严格的数值关系；用提蓝式外筒来保证料管中的压力作用时间及节省炸药；整个装置可倒置于水中引爆。
2.根据权利要求1所述的制造金刚石的方法及装置，其特征在于利用芯棒强化冲击波对石墨和金属粉混合原料的挤压，提高石墨变成金刚石的比例，并消除穿孔。
3.根据权利要求1所述的制造金刚石的方法及装置，其特征在于外装药由三部分构成即下部是中空锥式园台装药;中间是带凹槽的锥式园台装药;上部是球缺式装药。
4.根据权利要求1所述的制造金刚石的方法及装置，其特征在于内装药由两部分构成即下部是中空园柱式装药;上部是中间带凹槽的园锥体装药。
5.根据权利要求1所述的制造金刚石的方法及装置，其特征在于料管上部堵有弧形封头。
6.根据权利要求1所述的制造金刚石的方法及装置，其特征在于使用了内爆式装药结构，并装药整体呈下小上大的提蓝式。
7.爆炸制造金刚石的方法及装置，其特征在于运用爆轰波理论及物体中的冲击波传播理论，爆轰装置是由上筒、卡筒、碗形炸药、球缺式平波体、主药柱、冲击体、料盒及反射体组成，碗形炸药、平波体和主药柱装在上筒内，冲击体粘贴在主药柱上，上筒顶部用堵塞物堵塞;主药柱的长度根据所用炸药的爆轰波参数以及冲击体的飞行速度来确定;冲击体的厚度和飞行速度根据料盒所要求的冲击波压力大小和恒压作用时间来确定，原料配比、装料厚度及密度与冲击体的速度、厚度有严格的数值关系;整个装置架于水上，在冲击体的作用下，料盒被高速打入水中。
8.根据权力要求7所述的制造金刚石的方法及装置，其特征在于碗形炸药和主药柱之中嵌埋了球缺式平波体。
9.根据权利要求7所述的制造金刚石的方法及装置，其特征在于料盒下面设有反射体，料盒与反射体用金属卡筒固定。
10.根据权利要求7所述的制造金刚石的方法及装置，其特征在于上部炸药架于水面之上，料盒和反射体架于水中，水面与裸露的的料盒上表面平行。
全文摘要
爆炸制造金刚石方法及装置，适用于生产金刚石的大中小厂家。运用爆轰波理论及物体中的冲击波传播理论，在水中爆炸制造金刚石；采用烈性炸药爆轰装置，一筒中设置料管和芯棒或料盒和反射体；另一筒内设置炸药和平波体，两筒同轴装配，两筒的大小根据结构的不同而改变，方法可靠可行，装置结构简单紧凑，生产工艺简单，具有散热快，原料变成金刚石不易逆变。投资少，见效快，效率高，可用于制造金刚石微粉和大颗粒金刚石，应用前景广阔。
文档编号B01J3/08GK1065811SQ91106989
公开日1992年11月4日 申请日期1991年4月19日 优先权日1991年4月19日
发明者刘长泰, 荣际凯, 魏忠义 申请人:中国矿业大学