[发明专利]可降低粉末卸载温度的爆炸方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种爆炸压实方法，尤其是一种操作简单、成本低廉、可降低粉末卸载温度的爆炸方法。

背景技术

爆炸压实或冲击压实是用爆炸能量推动飞片高速打击粉末，在粉末中产生冲击波，冲击波通过粉末时产生高温、高压，使粉末产生相变，或冲击波将粉末压实，使其发生反应而产生新的物质。如纳米多晶金刚石，立方氮化硼就是冲击相变合成的产物，碳化硼、氧化铈则是压实粉末发生反应而产生的新物质。

爆炸所产生的冲击波压力消失，称之为压力卸载；压力卸载时相对应的粉末温度称之为卸载温度。在爆炸多晶金刚石的相变理论中，高温、高压是石墨相变为金刚石的必要条件，当卸载温度过高时，部分生成的金刚石就会逆变为石墨，直接影响金刚石的转化率。

以往的爆炸压实方法是在模具内装上粉末（如石墨粉、石墨与金属混合粉、石墨与金属、树脂的混合粉等等），经过压力机预压，将其压至具有空隙率为10~25%的多孔粉末体；之后，将内装有粉末体的模具放置在金属板（动量导出板）上并置于爆炸装置的飞片下方，模具与爆炸装置的飞片保持一定的距离（架高）；点燃爆炸装置的雷管，使爆炸装置中的炸药柱爆炸，推动飞片以一定的飞行速度撞击粉末压实体……最后，回收散落的粉末灰，并对粉末灰进行筛选、冲洗以及用化学制剂进行残余未相变粉末处理，即得到所需要的产品。

由于粉末中有10~25%的空隙，加之金属板的密度为100%结晶密度，爆炸所产生的冲击波进入粉末后，粉末空隙中的气体分子都被驱赶到激波前沿，最后所有空隙中的空气都被金属板（动量导出板）阻隔而滞留在金属板的内表面上，形成一个气体薄层，气体薄层就会在冲击波的作用下产生绝热压缩，从而严重地增加了粉末的附加温度。粉末的过度附加温升迭加在用德拜理论计算出来的冲击温度之上，使粉末的实际温升达到了一个很高水平，从而大幅地提升了压力卸载时的卸载温度，如达到900℃以上，最终加大了诸如金刚石等产品的逆变，降低了产品的转化率。

中国专利号为200710012257.9为发明专利，公开了一种“可消除附加温度影响的爆炸压实方法”，具体方法是将粉末置于模具中制成粉末压实体；将内装有粉末压实体的模具置于爆炸装置中的飞片的下方，在粉末压实体的下面相接有金属层，金属层下面有非金属支撑板；引爆爆炸装置中的炸药柱；回收粉末灰，对粉末灰后处理。金属层可为铜或铁或钴等，非金属支撑板为塑料板或木板或纸板等。所设置的金属层即能同以往的动量导出板一样使反射击波的强度等于或稍大于入射击波，同时亦能将因粉末空隙而产生的气体薄层散失在金属层内，不产生严重的气体绝热压缩，从而不产生附加温度。

上述专利方法虽然消除了附加温度对粉末相变转化率的直接影响，且可使卸载温度相对降低，但是卸载温度依然能够达到800~900℃，还是会使金刚石产生部分相变，其金刚石转化率只能达到36%，没有从根本上消除卸载温度所产生的不利影响，这一问题成为人们一直渴望解决但始终未能获得成功的技术难题。

发明内容

本发明是为了解决现有技术所存在的上述技术问题，提供一种操作简单、成本低廉、可降低粉末卸载温度的爆炸方法。

本发明的技术解决方案是：一种可降低粉末卸载温度的爆炸方法，其特征在于如下步骤：

a. 将粉末置于模具中制成粉末压实体； 

b. 将内装有粉末压实体的模具置于爆炸装置的飞片的下方，模具上面有金属盖板，在粉末压实体的下面相接有金属层，金属层下面相接有非金属支撑板；

c.  在粉末压实体的正下方设有内置水的槽体，粉末压实体的横截面小于槽体的槽口，非金属支撑板与水的水平面间距为2~100mm，所述水与粉末压实体的质量比至少为2：1且水深度至少为100mm；

d. 引爆爆炸装置中的炸药柱；

e. 回收粉末灰，对粉末灰后处理。

本发明可使粉末在冲击波压力刚卸载（压力为零）时进入水中，在不影响金刚石等产物生成率的前提下，有效降低了卸载温度，避免金刚石等产物因卸载温度过高所出现的逆变问题，提高了金刚石的转化率且具有操作简单、成本低廉等优点。

附图说明

图1是本发明实施例的示意图。

具体实施方式

实施例1：

如图1所示，按照如下步骤进行：

a. 同现有技术一样，将石墨粉、石墨与金属混合粉、石墨与金属、树脂的混合粉等粉末置于下面有盖板4的模具1中制成粉末压实体2；