可降低粉末卸載溫度的爆炸方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉、可降低粉末卸載溫度的爆炸方法，其特征在于如下步驟：將粉末置于模具中制成粉末壓實(shí)體；將內(nèi)裝有粉末壓實(shí)體的模具置于爆炸裝置的飛片的下方，模具上面有金屬蓋板，在粉末壓實(shí)體的下面相接有金屬層，金屬層下面相接有非金屬支撐板；在粉末壓實(shí)體的正下方設(shè)有內(nèi)置水的槽體，粉末壓實(shí)體的橫截面小于槽體的槽口，非金屬支撐板與水的水平面間距為2～100mm，所述水與粉末壓實(shí)體的質(zhì)量比至少為2∶1且水深度至少為100mm；引爆爆炸裝置中的炸藥柱；回收粉末灰，對(duì)粉末灰后處理。
【專利說明】可降低粉末卸載溫度的爆炸方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種爆炸壓實(shí)方法，尤其是一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉、可降低粉末卸載溫度的爆炸方法。
【背景技術(shù)】
[0002]爆炸壓實(shí)或沖擊壓實(shí)是用爆炸能量推動(dòng)飛片高速打擊粉末，在粉末中產(chǎn)生沖擊波，沖擊波通過粉末時(shí)產(chǎn)生高溫、高壓，使粉末產(chǎn)生相變，或沖擊波將粉末壓實(shí)，使其發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生新的物質(zhì)。如納米多晶金剛石，立方氮化硼就是沖擊相變合成的產(chǎn)物，碳化硼、氧化鈰則是壓實(shí)粉末發(fā)生反應(yīng)而產(chǎn)生的新物質(zhì)。
[0003]爆炸所產(chǎn)生的沖擊波壓力消失，稱之為壓力卸載；壓力卸載時(shí)相對(duì)應(yīng)的粉末溫度稱之為卸載溫度。在爆炸多晶金剛石的相變理論中，高溫、高壓是石墨相變?yōu)榻饎偸谋匾獥l件，當(dāng)卸載溫度過高時(shí)，部分生成的金剛石就會(huì)逆變?yōu)槭苯佑绊懡饎偸霓D(zhuǎn)化率。
[0004]以往的爆炸壓實(shí)方法是在模具內(nèi)裝上粉末(如石墨粉、石墨與金屬混合粉、石墨與金屬、樹脂的混合粉等等)，經(jīng)過壓力機(jī)預(yù)壓，將其壓至具有空隙率為10-25%的多孔粉末體；之后，將內(nèi)裝有粉末體的模具放置在金屬板(動(dòng)量導(dǎo)出板)上并置于爆炸裝置的飛片下方，模具與爆炸裝置的飛片保持一定的距離(架高)；點(diǎn)燃爆炸裝置的雷管，使爆炸裝置中的炸藥柱爆炸，推動(dòng)飛片以一定的飛行速度撞擊粉末壓實(shí)體……最后，回收散落的粉末灰，并對(duì)粉末灰進(jìn)行篩選、沖洗 以及用化學(xué)制劑進(jìn)行殘余未相變粉末處理，即得到所需要的產(chǎn)品。
[0005]由于粉末中有10-25%的空隙，加之金屬板的密度為100%結(jié)晶密度，爆炸所產(chǎn)生的沖擊波進(jìn)入粉末后，粉末空隙中的氣體分子都被驅(qū)趕到激波前沿，最后所有空隙中的空氣都被金屬板(動(dòng)量導(dǎo)出板)阻隔而滯留在金屬板的內(nèi)表面上，形成一個(gè)氣體薄層，氣體薄層就會(huì)在沖擊波的作用下產(chǎn)生絕熱壓縮，從而嚴(yán)重地增加了粉末的附加溫度。粉末的過度附加溫升迭加在用德拜理論計(jì)算出來的沖擊溫度之上，使粉末的實(shí)際溫升達(dá)到了一個(gè)很高水平，從而大幅地提升了壓力卸載時(shí)的卸載溫度，如達(dá)到900°C以上，最終加大了諸如金剛石等產(chǎn)品的逆變，降低了產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化率。
[0006]中國(guó)專利號(hào)為200710012257.9為發(fā)明專利，公開了一種“可消除附加溫度影響的爆炸壓實(shí)方法”，具體方法是將粉末置于模具中制成粉末壓實(shí)體；將內(nèi)裝有粉末壓實(shí)體的模具置于爆炸裝置中的飛片的下方，在粉末壓實(shí)體的下面相接有金屬層，金屬層下面有非金屬支撐板；引爆爆炸裝置中的炸藥柱；回收粉末灰，對(duì)粉末灰后處理。金屬層可為銅或鐵或鈷等，非金屬支撐板為塑料板或木板或紙板等。所設(shè)置的金屬層即能同以往的動(dòng)量導(dǎo)出板一樣使反射擊波的強(qiáng)度等于或稍大于入射擊波，同時(shí)亦能將因粉末空隙而產(chǎn)生的氣體薄層散失在金屬層內(nèi)，不產(chǎn)生嚴(yán)重的氣體絕熱壓縮，從而不產(chǎn)生附加溫度。
[0007]上述專利方法雖然消除了附加溫度對(duì)粉末相變轉(zhuǎn)化率的直接影響，且可使卸載溫度相對(duì)降低，但是卸載溫度依然能夠達(dá)到80(T90(TC，還是會(huì)使金剛石產(chǎn)生部分相變，其金剛石轉(zhuǎn)化率只能達(dá)到36%，沒有從根本上消除卸載溫度所產(chǎn)生的不利影響，這一問題成為人們一直渴望解決但始終未能獲得成功的技術(shù)難題。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明是為了解決現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題，提供一種操作簡(jiǎn)單、成本低廉、可降低粉末卸載溫度的爆炸方法。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種可降低粉末卸載溫度的爆炸方法，其特征在于如下步驟:
a.將粉末置于模具中制成粉末壓實(shí)體；
b.將內(nèi)裝有粉末壓實(shí)體的模具置于爆炸裝置的飛片的下方，模具上面有金屬蓋板，在粉末壓實(shí)體的下面相接有金屬層，金屬層下面相接有非金屬支撐板；
c.在粉末壓實(shí)體的正下方設(shè)有內(nèi)置水的槽體，粉末壓實(shí)體的橫截面小于槽體的槽口，非金屬支撐板與水的水平面間距為2?100mm，所述水與粉末壓實(shí)體的質(zhì)量比至少為2:1且水深度至少為IOOmm ；
d.引爆爆炸裝置中的炸藥柱；
e.回收粉末灰，對(duì)粉末灰后處理。
[0010]本發(fā)明可使粉末在沖擊波壓力剛卸載(壓力為零)時(shí)進(jìn)入水中，在不影響金剛石等產(chǎn)物生成率的前提下，有效降低了卸載溫度，避免金剛石等產(chǎn)物因卸載溫度過高所出現(xiàn)的逆變問題，提高了金剛石的轉(zhuǎn)化率且具有操作簡(jiǎn)單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]實(shí)施例1:
如圖1所示，按照如下步驟進(jìn)行:
a.同現(xiàn)有技術(shù)一樣，將石墨粉、石墨與金屬混合粉、石墨與金屬、樹脂的混合粉等粉末置于下面有蓋板4的模具I中制成粉末壓實(shí)體2 ；
b.同現(xiàn)有技術(shù)一樣，在模具I內(nèi)的粉末壓實(shí)體2的上方裝一層銅粉或鐵粉或鈷粉等金屬層5，金屬層5的密度為該金屬結(jié)晶密度的40飛5%，金屬層5的高度可根據(jù)需要而設(shè)定，最好是粉末層厚度的l/2(Tl/4，在金屬層5上面有塑料板或木板或紙板等非金屬支撐板6，之后，將模具連同蓋板4倒置在爆炸裝置飛片3的下方，即模具I上面有金屬蓋板4，在粉末壓實(shí)體2的下面相接有金屬層5，金屬層5下面相接有非金屬支撐板6 ；
c.模具I下面置于槽體8的上邊，粉末壓實(shí)體2的水平橫截面小于槽體8
的槽口，使粉末壓實(shí)體2因飛片撞擊而形成的粉末灰能夠進(jìn)入槽體8內(nèi)，在槽體8置有水7，非金屬支撐板6與水7的水平面間距為2mm，所述水7與粉末壓實(shí)體2的質(zhì)量比至少為2:1且水7深度至少為100_ ；
d.引爆爆炸裝置中的炸藥柱；
e.回收粉末灰，對(duì)粉末灰后處理。
[0013]稱取所得金剛石，計(jì)算金剛石的轉(zhuǎn)化率為37%。
[0014]實(shí)施例2: 實(shí)施例2與實(shí)施例1基本相同，不同之處是非金屬支撐板6與水7的水平面間距為45mm。
[0015]稱取所得金剛石，計(jì)算金剛石的轉(zhuǎn)化率為44%。
[0016]實(shí)施例3:
實(shí)施例3與實(shí)施例1基本相同，不同之處是非金屬支撐板6與水7的水平面間距為IOOmm0
[0017]稱取所得金剛石，計(jì)算金剛石的轉(zhuǎn)化率為38%。
【權(quán)利要求】
1.一種可降低粉末卸載溫度的爆炸方法，其特征在于如下步驟: a.將粉末置于模具(I)中制成粉末壓實(shí)體(2); b.將內(nèi)裝有粉末壓實(shí)體(2)的模具(I)置于爆炸裝置的飛片(3)的下方，模具(I)上面有金屬蓋板(4)，在粉末壓實(shí)體(2)的下面相接有金屬層(5)，金屬層(5)下面相接有非金屬支撐板(6)； c.在粉末壓實(shí)體(2)的正下方設(shè)有內(nèi)置水(7)的槽體(8)，粉末壓實(shí)體(2)的橫截面小于槽體(8)的槽口，非金屬支撐板(6)與水(7)的水平面間距為2?100mm，所述水(7)與粉末壓實(shí)體(2)的質(zhì)量比至少為2:1且水(7)深度至少為IOOmm ； d.引爆爆炸裝置中的炸藥柱； e.回收粉末灰，對(duì)粉末灰后處理。
【文檔編號(hào)】B01J3/08GK103990418SQ201410176274
【公開日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年4月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月29日
【發(fā)明者】張凱, 張路青 申請(qǐng)人:大連凱峰超硬材料有限公司