專利名稱：一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米金剛石黑粉的制備工藝，具體地說，本發(fā)明涉及一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，屬于納米金剛石黑粉的制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
納米金剛石早在三十多年前就已被研制出來，但其應用過去局限于做聚晶，拋光劑等磨料磨具領(lǐng)域。隨著人們對納米金剛石性質(zhì)認識的深化，納米金剛石已在金屬鍍層，潤滑油，磁性記錄系統(tǒng)，醫(yī)學等領(lǐng)域開始獲得應用，并且應用領(lǐng)域還在不斷擴展。納米金剛石的制備工藝包括爆轟灰(黑粉)合成和提純兩部分。
在現(xiàn)有的納米金剛石的黑粉制備方法中，由于生產(chǎn)用的炸藥藥柱一般為圓柱形，(為增加內(nèi)容)長徑比超過2/1，有的甚至采用更大長徑比的，所以在炸藥藥柱爆轟時，生產(chǎn)的納米金剛石黑灰中，金剛石的含量比較低，一般不超過50% (相對于爆轟后得到的爆轟產(chǎn)物的質(zhì)量)。國家知識產(chǎn)權(quán)局于2002. 12. 4公開了一件申請?zhí)枮?2114842. 2，名稱為“爆轟合成納米金剛石的方法及裝置”的發(fā)明專利，該專利公開了一種爆轟合成納米金剛石的方法及裝置，利用高能富碳炸藥產(chǎn)生的特定高溫高壓條件將爆轟產(chǎn)生的富余游離碳在瞬間轉(zhuǎn)化為納米金剛石，包括以下步驟選擇高能富碳炸藥配方，務(wù)必使負氧平衡；將所選高能富碳炸藥壓制、鑄造成型；將所述成型炸藥組裝后吊入爆轟釜，并使藥柱置于缺氧環(huán)境下；用起爆器起爆合成納米金剛石。本發(fā)明提供合成納米金剛石條件的炸藥恰好是爆轟合成納米金剛石的原料，方法簡便易行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有成本低、產(chǎn)量高和污染處理簡便等優(yōu)點。上述使用的炸藥為圓柱體，這種形狀的炸藥使得納米金剛石的產(chǎn)量、品質(zhì)降低，得到的納米金剛石顆粒較粗，粒度分布不均勻，不易于分散。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中由于生產(chǎn)用的炸藥藥柱為圓柱形，長徑比超過2/1，有的甚至采用更大長徑比的，生產(chǎn)的納米金剛石黑灰中，金剛石的含量比較低的問題，提供一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，使得制備得到的納米金剛石黑粉中的納米金剛石含
量、質(zhì)量提高。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下
一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，包括配制炸藥、炸藥成型、爆轟準備、爆轟制備納米金剛石黑粉，其特征在于所述的炸藥成型具體為
將配制好的梯黑炸藥液體倒入中空的球形模具內(nèi)；所述的球形模具內(nèi)表面上均勻分布有4 20個突起，且全部指向球形模具的球心；所述的突起上都設(shè)置有起爆藥柱，所述的起爆藥柱設(shè)置有與突起相配合的空腔，套接在突起上；待梯黑炸藥充滿整個球形模具內(nèi)部后，進行養(yǎng)護，直到完全冷卻至室溫，梯黑炸藥液體凝固后，除去球形模具，得到球形炸藥藥球，所述的起爆藥柱均勻分布并嵌在球形炸藥藥球的表面，所述的空腔就形成了 4 20個均勻分布在球形炸藥藥球表面的起爆點。本發(fā)明所述的4 20個均勻分布在球形炸藥藥球表面的起爆點為在球形炸藥藥球表面均勻分布，可以為多種均勻分布方式，如等面積平均分布、等距離平均分布等，使得后續(xù)的爆轟時，球形炸藥藥球受力均勻。本發(fā)明所述的球形模具為本領(lǐng)域常規(guī)設(shè)備，可以為銅、鋁或者類似金屬制成，優(yōu)選銅；所述的球形模具為若干塊拼接而成，炸藥藥球成型后，一塊一 塊卸下來即可。本發(fā)明所述的養(yǎng)護為本領(lǐng)域的常規(guī)技術(shù)手段，即通過攪拌、振動等方式使在模具中的梯黑炸藥液體分布均勻，逐漸凝固成型。本發(fā)明所述的配制炸藥具體為將梯恩梯(TNT)炸藥粉末加熱，使其完全熔化成液態(tài)，然后加入黑索金(RDX)炸藥粉末，在加入時，不斷攪拌，使其完全溶入梯恩梯(TNT)中，得到梯黑炸藥液體。上述梯恩梯(TNT)炸藥粉末和黑索金(RDX)炸藥粉末的重量比為40 70:60 30。本發(fā)明所述的爆轟準備具體為在所述的球形炸藥藥球表面的4 20個起爆點中插入8號紙殼電雷管，固定，然后將所述的球形炸藥藥球置于塑料袋內(nèi)，向塑料袋內(nèi)充水，直至水完全淹沒球形炸藥藥球，密封塑料袋，最后將密封好的塑料袋懸掛于球形爆炸容器的中心，連接好起爆線路，密封球形爆炸容器。上述球形爆炸容器內(nèi)部容積與球形炸藥藥球的體積之比為120000 30000000 30 15000。本發(fā)明所述的球形爆炸容器是與球形炸藥藥球相同的球形，體積遠大于球形炸藥藥球，是本領(lǐng)域的常規(guī)設(shè)備。本發(fā)明所述的爆轟制備納米金剛石黑粉的方法本領(lǐng)域常規(guī)工藝，具體為用起爆器引爆8號紙殼電雷管及起爆藥柱、球形炸藥藥球；爆炸后，待產(chǎn)物沉降完畢，排出廢氣，多次爆轟后，收集爆炸產(chǎn)物，過篩，除去雷管殘殼、金屬導線等雜物，得到黑色的含有納米金剛石和石墨的爆轟灰，該黑灰又叫納米金剛石黑粉或者粗粉。本發(fā)明帶來的有益技術(shù)效果
1、采用本發(fā)明的球形炸藥藥球，爆轟制得的納米金剛石黑粉產(chǎn)品的品質(zhì)高，性能佳，粒度分布均勻，易于分散，后續(xù)處理工藝簡單；
2、采用本發(fā)明的球形炸藥藥球及其工藝，使得納米金剛石的生產(chǎn)成本低，效率高，工業(yè)化生產(chǎn)，納米金剛石的得率穩(wěn)定在9%以上(相對于炸藥的質(zhì)量)；
3、爆轟灰(納米金剛石黑粉)中納米金剛石的含量聞，最聞可達80%,顆粒細小，大大提高了納米金剛石的得率。


圖I為本發(fā)明球形模具的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明球形模具中起爆藥柱沒有套裝完成時的結(jié)構(gòu)示意 圖3為本發(fā)明起爆藥柱的立體 圖4為本發(fā)明起爆藥柱的剖視 圖5為本發(fā)明球形炸藥藥球的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標記1為球形模具、2為突起、3為起爆藥柱、4為空腔、5為球形炸藥藥球、6為起爆點。
具體實施例方式實施例I
一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，包括配制炸藥、炸藥成型、爆轟準備、爆轟制備納米金剛石黑粉，所述的炸藥成型具體為
將配制好的梯黑炸藥液體倒入中空的球形模具I內(nèi)；所述的球形模具I內(nèi)表面上均勻分布有4 20個突起2，且全部指向球形模具I的球心；所述的突起2上都設(shè)置有起爆藥柱3，所述的起爆藥柱3設(shè)置有與突起相配合的空腔4，套接在突起2上；待梯黑炸藥充滿整個球形模具I內(nèi)部后，進行養(yǎng)護，直到完全冷卻至室溫，梯黑炸藥液體凝固后，除去球形模具1，得到球形炸藥藥球5，所述的起爆藥柱3均勻分布并嵌在球形炸藥藥球5的表面，所述的空腔4就形成了 4 20個均勻分布在球形炸藥藥球5表面的起爆點6。
其中，起爆點可以為4個、6個、10個、12個、18個、20個。實施例2
在實施例I的基礎(chǔ)上
所述的配制炸藥具體為將梯恩梯炸藥粉末加熱，使其完全熔化成液態(tài)，然后加入黑索金炸藥粉末，在加入時，不斷攪拌，使其完全溶入梯恩梯中，得到梯黑炸藥液體。優(yōu)選的，所述的梯恩梯炸藥粉末和黑索金炸藥粉末的重量比為40:30。實施例3
在實施例I的基礎(chǔ)上
所述的配制炸藥具體為將梯恩梯炸藥粉末加熱，使其完全熔化成液態(tài)，然后加入黑索金炸藥粉末，在加入時，不斷攪拌，使其完全溶入梯恩梯中，得到梯黑炸藥液體。優(yōu)選的，所述的梯恩梯炸藥粉末和黑索金炸藥粉末的重量比為70:60。實施例4
在實施例I的基礎(chǔ)上
所述的配制炸藥具體為將梯恩梯炸藥粉末加熱，使其完全熔化成液態(tài)，然后加入黑索金炸藥粉末，在加入時，不斷攪拌，使其完全溶入梯恩梯中，得到梯黑炸藥液體。優(yōu)選的，所述的梯恩梯炸藥粉末和黑索金炸藥粉末的重量比為55:45。實施例5
在實施例I的基礎(chǔ)上
所述的爆轟準備具體為在所述的球形炸藥藥球5面的4個起爆點6中插入8號紙殼電雷管，固定，然后將所述的球形炸藥藥球5置于塑料袋內(nèi)，向塑料袋內(nèi)充水，直至水完全淹沒球形炸藥藥球5，密封塑料袋，最后將密封好的塑料袋懸掛于球形爆炸容器的中心，連接好起爆線路，密封球形爆炸容器。所述的球形爆炸容器內(nèi)部容積與球形炸藥藥球5的體積之比為120000 :30。實施例6
在實施例I的基礎(chǔ)上
所述的爆轟準備具體為在所述的球形炸藥藥球5面的20個起爆點6中插入8號紙殼電雷管，固定，然后將所述的球形炸藥藥球5置于塑料袋內(nèi)，向塑料袋內(nèi)充水，直至水完全淹沒球形炸藥藥球5，密封塑料袋，最后將密封好的塑料袋懸掛于球形爆炸容器的中心，連接好起爆線路，密封球形爆炸容器。所述的球形爆炸容器內(nèi)部容積與球形炸藥藥球5的體積之比為30000000 15000。實施例7
在實施例I的基礎(chǔ)上
所述的爆轟準備具體為在所述的球形炸藥藥球5面的12個起爆點6中插入8號紙殼電雷管，固定，然后將所述的球形炸藥藥球5置于塑料袋內(nèi)，向塑料袋內(nèi)充水，直至水完全淹沒球形炸藥藥球5，密封塑料袋，最后將密封好的塑料袋懸掛于球形爆炸容器的中心，連接好起爆線路，密封球形爆炸容器。
所述的球形爆炸容器內(nèi)部容積與球形炸藥藥球5的體積之比為120000 :15000。實施例8
在實施例I的基礎(chǔ)上
所述的爆轟準備具體為在所述的球形炸藥藥球5面的16個起爆點6中插入8號紙殼電雷管，固定，然后將所述的球形炸藥藥球5置于塑料袋內(nèi)，向塑料袋內(nèi)充水，直至水完全淹沒球形炸藥藥球5，密封塑料袋，最后將密封好的塑料袋懸掛于球形爆炸容器的中心，連接好起爆線路，密封球形爆炸容器。所述的球形爆炸容器內(nèi)部容積與球形炸藥藥球5的體積之比為1560000 :7515。
權(quán)利要求
1.一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，包括配制炸藥、炸藥成型、爆轟準備、爆轟制備納米金剛石黑粉，其特征在于所述的炸藥成型具體為 將配制好的梯黑炸藥液體倒入中空的球形模具(I)內(nèi)；所述的球形模具(I)內(nèi)表面上均勻分布有4 20個突起(2)，且全部指向球形模具(I)的球心；所述的突起(2)上都設(shè)置有起爆藥柱(3)，所述的起爆藥柱(3)設(shè)置有與突起相配合的空腔(4)，套接在突起(2)上；待梯黑炸藥充滿整個球形模具(I)內(nèi)部后，進行養(yǎng)護，直到完全冷卻至室溫，梯黑炸藥液體凝固后，除去球形模具(1)，得到球形炸藥藥球(5)，所述的起爆藥柱(3)均勻分布并嵌在球形炸藥藥球(5)的表面，所述的空腔(4)就形成了 4 20個均勻分布在球形炸藥藥球(5)表面的起爆點(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，其特征在于所述的配制炸藥具體為將梯恩梯炸藥粉末加熱，使其完全熔化成液態(tài)，然后加入黑索金炸藥粉末，在加入時，不斷攪拌，使其完全溶入梯恩梯中，得到梯黑炸藥液體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，其特征在于所述的梯恩梯炸藥粉末和黑索金炸藥粉末的重量比為40 70:60 30。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，其特征在于所述的爆轟準備具體為在所述的球形炸藥藥球(5)表面的4 20個起爆點(6)中插入8號紙殼電雷管，固定，然后將所述的球形炸藥藥球(5)置于塑料袋內(nèi)，向塑料袋內(nèi)充水，直至水完全淹沒球形炸藥藥球(5)，密封塑料袋，最后將密封好的塑料袋懸掛于球形爆炸容器的中心，連接好起爆線路，密封球形爆炸容器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，其特征在于所述的球形爆炸容器內(nèi)部容積與球形炸藥藥球(5)的體積之比為120000 30000000 30 15000。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種爆轟制備納米金剛石黑粉的工藝，屬于納米金剛石黑粉的制備技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明通過改進炸藥成型工藝，使用球形模具制作出帶有以起爆藥柱為起爆點的球形炸藥藥球，所述的起爆藥柱均勻分布并嵌在球形炸藥藥球的表面，起爆藥柱上的空腔就形成了4～20個均勻分布在球形炸藥藥球表面的起爆點，這樣使得最后爆轟制得的納米金剛石黑粉產(chǎn)品的品質(zhì)高，性能佳，粒度分布均勻，易于分散，后續(xù)處理工藝簡單，且能夠提高納米金剛石的得率。
文檔編號B82Y40/00GK102910626SQ20121044074
公開日2013年2月6日 申請日期2012年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月7日
發(fā)明者文潮, 鄧文才, 宋韓汕 申請人:成都天成鑫鉆納米科技股份有限公司