[发明专利]一种用于爆炸合成法制备钛酸钡的乳化炸药及其制备方法

说明书

本发明提供了一种用于爆炸合成法制备钛酸钡的乳化炸药及其制备方法，属于乳化炸药技术领域。本发明按质量百分比计，包括55％‑75％的硝酸铵、9％‑20％的硝酸钡、8％‑12％的水、1％‑3％span‑80的乳化剂、1％‑4％的废机油、1％‑3％的液体石蜡、3％‑9％的二氧化钛和1％‑3％的敏化剂。本发明的配方中原料来源广，配方参数可调节，可根据配方自主调节硝酸钡和二氧化钛的加入量，实现钛酸钡产量的控制，可进一步满足钛酸钡合成需求。

技术领域

本发明涉及乳化炸药技术领域，尤其涉及一种用于爆炸合成法制备钛酸钡的乳化炸药及其制备方法。

背景技术

钛酸钡因具有良好的介电、铁电、压电等性能，在电子陶瓷领域具有广泛用途。目前钛酸钡主要制备方法有高温固相煅烧法、溶胶-凝胶法、水热法等。

高温固相煅烧法多采用碳酸钡和二氧化钛为反应原料，在高温1100℃下长时间煅烧。依靠固相间的扩散和传质得到钛酸钡粉体。此方法虽然技术水平低，生产成本低，但是采用该方法制备出的粉体粒径较大，粉体纯度低，高温煅烧消耗能源大。溶胶-凝胶法主要是将分别含有钡、钛的无机盐或金属醇盐水解，得到相应的溶胶，进一步使该溶胶凝胶化，再对凝胶进行干燥、煅烧处理，从而得到钛酸钡粉体。虽然溶胶凝胶方法具有反应温度低，易于控制等优点，但是该方法存在原材料价格偏高、有机溶剂有毒、煅烧时存在颗粒增长和粉体团聚等问题。水热法是把钡盐或氢氧化钡等钡源和烷氧基钛或氧化钛或四氯化钛等钛源按一定比例加入水中，置于高温高压条件下，由促进剂诱发反应按化学剂量比快速进行。粉末的形成经历了一个溶解-结晶(或溶解-沉淀)过程。水热合成法制备的粉体晶粒发育完全，粒度小(几十到几百纳米)，分布均匀，颗粒团聚轻，原料便宜，无需煅烧；但是水热合成法需要高温高压的反应条件，对设备要求较高，而且水热处理的时间一般较长，使其在生产中也受到了限制。

爆炸合成技术是近些年来人们研究出来的一种独特的加工或是合成一些普通方法无法制备出材料的新兴方法，利用炸药或是爆炸物爆炸时的高温高压状态使目标物质或是爆炸源中的物质发生物理或是化学变化从而制备出目标产物。以炸药为载体的爆炸合成方法在超细粉体制备方面具有其独特的优势，因为在发生爆炸时，炸药释放的能量能使反应物的化学键快速断裂，从而形成高密度的活性离子，离子之间重新碰撞形成新的物质。而且爆炸反应的反应时间是微秒级，爆炸反应迅速结束，爆轰产物温度会迅速下降，新物质的晶核来不及继续长大，而且没有方向选择，最终形貌会呈现出微球形，从而形成超细粉体。

发明内容

有鉴于此，为解决现有技术中存在的技术问题，一方面，本发明提供了一种用于爆炸合成法制备钛酸钡的乳化炸药，其配方中原料来源广，配方参数可调节，可进一步满足钛酸钡合成需求。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种用于爆炸合成法制备钛酸钡的乳化炸药，按质量百分比计，包括55％-75％的硝酸铵、9％-20％的硝酸钡、8％-12％的水、1％-3％span-80的乳化剂、1％-4％的废机油、1％-3％的液体石蜡、3％-9％的二氧化钛和1％-3％的敏化剂。

优选地，按质量百分比计，包括63.87％的硝酸铵、13.95％的硝酸钡、9.30％的水、1.86％span-80的乳化剂、2.79％的废机油、1.25％的液体石蜡、5.12％的二氧化钛和1.86％的敏化剂。

优选地，所述乳化剂为span-80乳化剂。

优选地，所述敏化剂为三氨基胍硝酸盐。

优选地，所述可燃剂为废机油和液体石蜡的混合物；

所述废机油的百分比为2％-4％，所述液体石蜡的质量百分比为1％-3％。

另一方面，本发明提供了上述乳化炸药的制备方法，包括如下步骤：

(1)水相的制备：将硝酸铵和水混合，搅拌、升温，保温待用；