[发明专利]一种爆炸合成纳米复合氧化物的方法

说明书

本发明涉及一种爆炸法合成纳米复合氧化物，通过利用炸药在有限的空间中爆炸，产生高温高压，可继续发生二次乃至多次反应，可使多种金属粉转化成纳米复合氧化物，将所得纳米复合氧化物过筛，可得粒径为20‑100nm的高度混合的纳米复合氧化物。单一的氧化物性能，可能不具备制作某种材料的全部要求，此时则需要一种好的手段得到两种乃至多种复合氧化物。本发明可以很好地达到这个要球，且工艺简单，得到的产品质量优良，值得推广。

技术领域

本发明涉及一种爆炸方式合成纳米复合氧化物的新型制备方法。

背景技术

没有任何的单一物质是完美的，几乎所有的优质材料都是两种或多种物质的混合物。如，我们常用的白色颜料有钛白和锌白。钛白的成分是氧化钛，有覆盖力较强的优点，但颜色容易发黄。锌白的化学成分是氧化锌，覆盖力不及钛白，但不易变色，因而，若将其混合均匀，则可得其二者的各自优点。

在爆轰反应区后高温高压反应区内的压力可高达10-30GPa，温度可达3000-4000摄氏度，通过气态反应扩散生长，合成的产物颗粒一般较小，通常为纳米粒级。炸药爆炸形成的冲击波具有压力高，作用时间短，温度高的特点，可利用冲击波作用合成纳米复合氧化物。

发明内容

为了解决得到高度混合均匀的纳米复合氧化物的问题，本发明提供了一种爆炸方式合成纳米复合氧化物。所述方法可生产粒径为20-100nm的高度混合均匀的纳米复合氧化物，且生产工艺简单。

本发明采用的技术方案为：

一种爆炸方式合成纳米复合氧化物的方法，包括如下步骤：

a、在炸药中加入部分金属粉，混合均匀；

b、利用鼓风装置，使爆炸装置中有一定浓度的金属粉尘；

c、将混合物置于爆炸装置中，装置的容积为53L；

d、引爆药包，收集爆炸产物，对产物进行筛选。

所述步骤a中过期军用炸药为黑索金，梯恩梯等，所用金属粉为铁粉，钛粉，锌粉，铜粉等。

所述步骤d中，爆炸结束约二十分钟后，对爆炸灰进行收集，将产物先用100目/英寸进行筛选，接着将得到的样品用烘箱100℃去除水分以得到干燥的粉末，再用箱式电阻炉在无氧的环境下通过双坩埚法热处理加热到500-1000℃，加热焙烧2-4h。

上述方法所得的纳米级金属氧化物，粒径为20-100nm，可用于制作金属颜料。

上述方法中所述爆炸装置为球型，其直径为100cm，爆炸装置的外壁由三层构成，最内层为5mm厚的不锈钢(440-C)，在其内壁还贴有擦拭干净的绝缘橡胶；中间为10cm厚的沙子；最外层为2mm厚的不锈钢(154CM)。使用时，将制成的专用混合炸药药包，插上8号工业电雷管一发，然后将其悬挂固定在钢桶高度的三分之二处，在药包的底部有接收爆炸粉体的收集装置，将爆炸球罐的上部使用干净的橡胶皮盖好，随后将爆炸碉堡的门封好后，利用起爆器引爆混合炸药药包。反应后约二十分钟后，收集沉积在收集板上的爆炸灰。

爆炸合成纳米复合氧化物的创新之处在于有别于常规的化学法，构筑法等途径合成纳米材料，而是“大胆”的采用了爆炸的途径来合成纳米材料，其特点在于工序简单，轰爆时易于生成纳米球形颗粒，可以低成本的得到我们需要的高品质纳米复合氧化物，既有科研价值，也有很高的市场价值。

具体实施方式

为进一步说明本发明，结合以下实施例具体说明：

实施例1

a、分别取黑索金和钛粉，按重量比为6：1，将其混合均匀，总质量为5kg制成炸药包

b、利用爆炸装置中的鼓风装置，使得爆炸装置中的锌粉浓度为35g/L，且分散均匀。