[发明专利]一种微粉、超细微粉的制备方法

说明书

本发明涉及一种粉末的制备方法，尤其是一种在炸药作用下，化学性质稳定并且物相稳定的物料微粉、超细微粉的制备方法。

粉末材料在材料科学领域占有重要地位，例如制造高频宽度压电陶瓷需用Pb₂O₄、La₂0₃、MnO₂、TiO₂等微粉，制作铁氧化体需用Fe₂O₃、NiO、ZnO、Co₂O₃等微粉，在许多方面还需要平均粒径为10^-6M量级的超细微粉。微粉、超细微粉的传统制备方法有机械研磨法和化学制备法，采用机械研磨法需要有一系列配套的粉碎机、球磨机等设备，为提高高生产效率，有时需要控制被粉碎物的玻璃点温度，有些特殊坚硬的物质难以用机械方法粉碎为微粉和超细微粉；采用化学制备法，例如金属粉末连续燃烧制备金属氧化物微粉，需有严格的工艺条件，产品等价高，并且有些物料的微粉无法用化学方法制得。

固体物料的粉碎，从体应力理论分析只要外力大于其自身抗拉、抗压强度时就能达到目的；炸药在爆轰瞬间产生的高达10⁴-10⁵量级大气压的爆轰波和冲击波对周围介质产生的强大破坏力既有压应力，又有稀疏反应波的拉抻应力，能十分有效地粉碎固体物料，本发明的目的在于利用炸药爆轰时对周围介质产生强大破坏力的特性，找出炸药与被粉碎物的装配方法，以有效利用炸药的爆轰能以粉碎被粉碎物，从而提供一种微粉、超细微粉的制备方法。

本发明的目的可通过以下措施实现：

将经初磨后的被粉碎物与炸药30～60/70～30的比例均匀混装，制成的粉碎弹，在爆炸室内引爆，炸药爆轰时产生的10⁴-10⁵量级大气压的爆轰波和冲击波作用于粉碎物之粉碎，收集粉碎物经提纯、分级得纯化微粉或超细微粉产品。

本发明还可以将经初磨后的被粉碎物单独分装，以被粉碎物/炸药为30～60/70～40的比例在分装物周围填充炸药，制成粉碎弹；利用炸药爆轰时产生的10⁴-10⁵量级大气压的冲击波来粉碎被粉碎物，收集的粉碎物经提纯、分级得纯化微粉或超细微粉产品。

为便于粉碎物提纯，本发明所用的炸药包括起爆器装药及粉碎弹包装材料、分装物包装材料、起爆器材料爆轰时产物应为气体，或爆轰产生的固体产物在加热通氧条件下能变为气态产物逸出。

本发明可供选择的炸药实例有：梯因梯、黑索金（RDX）、太安奥索金、硝氨炸药、2#岩石炸药等；可提供选择的粉碎弹包装材料、分装物包装材料、起爆器材料实例有聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料、纸质品等。

为增强爆轰粉碎效果，根据爆轰机理，将经初磨后的被粉碎物单独分装入竖直排列的直管中，直管可由聚乙烯塑料、纸质品制成，并在直管周围填充炸药制成粉碎弹；爆轰从粉碎弹一端传递到另一端的过程中，产生的压力波均匀作用于直管内的被粉碎物，以提高粉碎效果及粉碎物粒径的均匀性。

为提高超楞微粉的产成率，制作粉碎弹时可将被粉碎物选定为40目以下的工业品。

本发明具有以下优点：

1、与微粉、超细微粉的传统制备方法相比，不需用成套设备，工艺过程简单，粉碎弹结构简单、制造方便。

2、利用炸药爆轰能粉碎被粉碎物制备微粉、超细微粉，效率高，并且能制备传统方法，不能或难以制备的特殊坚硬物料的微粉、超细微粉。

本发明在实施时，粉碎弹内装药量在爆轰时，既要达到粉碎的目的，又要对爆炸室不产生破坏。

本发明实施例如下：

实施例一：

1-1    被粉碎物为经初磨后平均粒径为φ0.5-0.8毫米的石英砂。

1-2    炸药为2#岩石炸药。

1-3    以被粉碎物/炸药为30/70的比例将被粉碎物与炸药均匀混合装入纸质包装筒内制成粉碎弹。

1-4    采用8#纸雷管为引爆器，在爆炸室内引爆粉碎弹。

1-5    收集粉碎物在700℃通空气条件下，经4小时以上纯化。

1-6 纯化产品经分级处理，得平均粒径10^-6米量级的微粉（产率约为80%）。

实施例二：

2-1 被粉碎物为50目以上40目以下Fe₂O₃工业品。