可消除附加温度影响的爆炸压实方法

摘要

本发明公开一种可消除附加温度影响的爆炸压实方法，有如下步骤：将粉末置于模具(1)中制成粉末压实体(2)；将内装有粉末压实体(2)的模具(1)置于爆炸装置中的飞片(4)的下方，在粉末压实体(2)的下面相接有金属层(3)，金属层(3)的密度为该金属结晶密度的0～65％，所述密度小于该金属结晶密度的40％的金属层(3)下面有支撑板(5)；引爆爆炸装置中的炸药柱；回收粉末灰，对粉末灰后处理。所设置的金属层即能同现有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，可消除附加温度对粉末相变转化率的影响，提高产品转化率。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种的爆炸压实方法，尤其是一种可消除附加温度影响的爆炸压实方法。

背景技术：

爆炸烧结或爆炸合成亦称爆炸压实，是利用爆炸能量将粉末材料烧结成一个块体或合成为另一种材料的技术总称，如爆炸纳米聚晶金刚石等所采用的即是爆炸合成技术，是利用爆炸能量将石墨相变成纳米聚晶金刚石。

现有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应保持一定的距离(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并粉碎粉末压实体，在粉末内部产生高温、高压，致使粉末瞬态相变。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。

金属板(动量导出板)的设置是必需的，它不仅可以将被飞片打击后获得高动量的粉末中的动量导出，而且会产生幅度值超过入射击波的反射击波，有效地减弱了粉末的质点速度，从而对粉末相变有很好的促进作用。但是，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。通常在爆炸合成过程中，冲击波所到达的距离稍大于粉末层的厚度，这样，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使实际温度与用德拜理论计算出的温度相背离，导致与金属板相接触的粉末层产生相变量少，降低了粉末相变的转化率。

发明内容：

本发明是为了解决现有技术所存在的上述问题，提供一种可消除附加温度影响、提高粉末相变转化率的爆炸压实方法。

本发明的技术解决方案是：一种可消除附加温度影响的爆炸压实方法，其特征在于如下步骤：

a.将粉末置于模具1中制成粉末压实体2；

b.将内装有粉末压实体2的模具1置于爆炸装置中的飞片4的下方，在粉末压实体2的下面相接有金属层3，金属层3的密度为该金属结晶密度的0～65％，所述密度小于该金属结晶密度的40％的金属层3下面有支撑板5；

c.引爆爆炸装置中的炸药柱；

d.回收粉末灰，对粉末灰后处理。

所述金属层3置于模具1内。

所述金属层3为粉末压实体2高度的1/10～1/4。

所述的金属层3为铜或铁或钴。

所述支撑板5为塑料板或木板或纸板。

本发明是在粉末压实体下面设置有密度为该金属结晶密度0～65％的金属层，即能同现有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，可消除附加温度对粉末相变转化率的影响，提高产品转化率。

附图说明：

图1是本发明实施例1的示意图。

图2是本发明实施例2的示意图。

图3是本发明实施例3的示意图。

图4是本发明实施例4的示意图。

具体实施方式：

实施例1：

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模具1中制成粉末压实体2；

b.如图1所示：将内装有粉末压实体2的模具1置于爆炸装置飞片4的下方并置于预先用铜粉或铁粉或钴粉等压制的金属层3上，金属层3的密度为该金属结晶密度的40～65％，金属层的高度可根据需要而设定，最好是粉末层厚度的1/10～1/4；

c.引爆爆炸装置中的炸药柱；

d.回收粉末灰，对粉末灰进行筛选、冲洗、消除残余未相变粉末等后处理，即得到所需的产品。

实施例2：

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模具1中制成粉末压实体2；

b.如图2所示：将内装有粉末压实体2的模具1置于爆炸装置中的飞片4的下方并置于铜粉或铁粉或钴粉等金属层3上，金属层3的密度小于该金属结晶密度的40％，即处于松散状态，因此需在金属层3的下面置有支撑板5，支撑板5可以是任何材质，如金属、塑料、木板或纸板等，塑料、木板或纸板具有质轻、价廉的优点；

c.引爆爆炸装置中的炸药柱；

d.回收粉末灰，对粉末灰进行筛选、冲洗、消除残余未相变粉末等后处理，即得到所需的产品。

实施例3：

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模具1中制成粉末压实体2，之后如图3所示：在模具1内粉末压实体2的上面留出是粉末压实体2高度1/10～1/4的空间，将金属粉(铜粉、铁粉或钴粉)置于粉末压实体2上面的空间内，用小于1.5KN/cm³的压力压制，形成置于模具1内的金属层3，金属层3的密度为该金属结晶密度的40～65％；

b.将内装有粉末压实体2、金属层3的模具1翻转180度，置于爆炸装置中的飞片4的下方；

c.引爆爆炸装置中的炸药柱；

d.回收粉末灰，对粉末灰进行筛选、冲洗、消除残余未相变粉末等后处理，即得到所需的产品。

实施例4：

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模具1中制成粉末压实体2，之后如图4所示：在模具1内粉末压实体2的上面留出是粉末压实体2高度1/10～1/4的空间，将金属粉(铜粉、铁粉或钴粉)置于粉末压实体2上面的空间内，形成金属层3，即金属层3置于模具1内，金属层3的密度为小于该金属结晶密度的40％，在金属层3的上面盖上支撑板5，支撑板5可以是任何材质，如金属、塑料、木板或纸板等，用塑料、木板或纸板具有质轻、价廉的优点；

b.将内装有粉末压实体2、金属层3并有支撑板托底的模具1翻转180度，置于爆炸装置中飞片4的下方；

c.引爆爆炸装置中的炸药柱；

d.回收粉末灰，对粉末灰进行筛选、冲洗、消除残余粉末等后处理，即得到所需的产品。