CN109722714A - 一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，包含以下步骤：选取支撑材料和保护材料，将适量保护材料放在支撑材料上，随后一起置于加热台上，待加热台升温使保护材料熔化后，将炸药晶体指定暴露晶面置于保护材料上，并降温冷却，使支撑材料、保护材料和炸药晶体粘合在一起。将其随后一起置于合适溶液中进行溶解，直至减薄厚度达到要求。本发明的溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药单晶的方法具有工艺简单、安全性高等诸多优点。
Description
技术领域
本发明涉及片状炸药晶体制备技术领域，具体涉及一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法。
背景技术
含能材料晶体通常为低对称性晶体，其每个晶面的暴露基团均不相同，其力学性能等性能参数都表现为各向异性，研究炸药晶体性能的各向异性对于炸药配方设计、晶形调控等都有良好的指导意义。而获得指定暴露晶面的片状炸药晶体可以为研究炸药晶体的各向异性以及获得各个不同晶面的性能参数差异提供研究基础。
目前由于获得的炸药晶体通常尺寸较小(几百纳米至数毫米)，且由于含能材料的特殊性，通过机械研磨的方法有极高的操作难度和很大的安全风险，只适合长时间、小批量的加工，且加工得到的片状炸药晶体存在厚度较大、内应力较高等劣势。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明提供了一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，该方法通过保护指定暴露晶面，并通过溶液减薄以获得指定暴露晶面片状炸药晶体，工艺简单、安全性高。
为了达到上述技术效果，本发明提供了一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，包括以下步骤：一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)选取保护材料和支撑材料，将支撑材料放置在加热台上，将保护材料放置在支撑材料中间；(2)将加热台升高至一定温度使保护材料熔化；(3)将炸药晶体指定暴露的晶面置于熔化的保护材料上，随后降温冷却，使支撑材料、保护材料和炸药晶体粘合在一起；(4)将粘合在一起的支撑材料、保护材料和炸药晶体置于溶液中进行溶解，直至减薄厚度达到要求；(5)将处理后的炸药晶体和支撑材料用去离子水冲洗干净后，再次放到加热台上升温，待保护材料熔化后，将炸药晶体与支撑材料分离，得到指定暴露晶面片状炸药晶体。
进一步的技术方案为，所述保护材料选用熔化温度在50℃～90℃范围内且化学性质稳定的材料。
具体的，保护材料选用石蜡，EVA或凡士林中的任意一种。
进一步的技术方案为，所述支撑材料选自金属片、玻璃片或陶瓷片中的任意一种。
进一步的技术方案为，所述步骤(2)中加热台的加热温度高于所述保护材料熔点3～5℃。
当保护材料选择熔点70℃的石蜡，则加热台可升温至73～75℃。
进一步的技术方案为，所述步骤(3)中炸药晶体直径大于500um，在90℃以下无熔化升华现象，在温度升高至150℃之前不会化学分解。
进一步的技术方案为，所述步骤(4)中溶液能够溶解炸药晶体，不能溶解所述保护材料，且在溶液减薄过程不会发生明显的溶液挥发。
进一步的技术方案为，所述步骤(4)中溶液选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。
如保护材料为石蜡，炸药为奥克托今时，可选取二甲基亚砜作为减薄溶液。
本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：
(1)本发明可适用于绝大多数直径大于500um的炸药晶体，对炸药种类和尺寸的限制低；
(2)本发明溶液减薄过程温和，在炸药晶体减薄过程中没有机械刺激和其他意外刺激，操作安全性高；
(3)本发明选用溶液为常用溶剂，毒性低、无腐蚀性，对支撑材料和保护材料的要求低。
(4)本发明可对炸药暴露晶面进行暴露，按照指定方向减薄，工艺简单，对炸药晶体减薄精度高。
附图说明
图1为本发明的炸药晶体与支撑材料粘合后的示意图；
图2为本发明的炸药晶体在溶液减薄过程中的示意图；
图3为本发明的炸药晶体经溶液减薄后的示意图；
图4为本发明的减薄后的炸药晶体的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作进一步详细的描述。
实施例1
一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其包括如下工艺步骤：
(1)选取70#石蜡作为保护材料，选取直径为15mm，厚度为2mm的玻璃片作为支撑材料；玻璃片置于加热台上，然后将适量70#石蜡放置于玻璃片中间位置；
(2)将加热台升温至75℃，待70#石蜡熔化；
(3)将直径约为5mm的HMX炸药晶体(020)晶面朝下置于熔化的70#石蜡上，随后降温冷却，使玻璃片、石蜡和HMX炸药晶体粘合在一起，如图1所示；
(4)将粘合在一起的玻璃片、石蜡和HMX炸药晶体置于二甲基亚砜中，如图2所示；
(5)待HMX晶体减薄厚度达到要求后，如图3所示，将粘合在在一起的玻璃片、石蜡和HMX炸药晶体从二甲基亚砜中取出，并用去离子水洗涤干净。
(6)将洗涤干净的玻璃片、石蜡和HMX炸药晶体再次放到加热台上升温至75℃，待70#石蜡熔化后，将HMX晶体与玻璃片和石蜡分离，得到(020)片状HMX炸药晶体，如图4所示。
实施例2
一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其包括如下工艺步骤：
(1)选取52#石蜡作为保护材料，选取直径为15mm，厚度为3mm的陶瓷片作为支撑材料；玻璃片置于加热台上，然后将适量52#石蜡放置于玻璃片中间位置；
(2)将加热台升温至55℃，待52#石蜡熔化；
(3)将直径为1mm的RDX炸药晶体(111)晶面朝下置于熔化的52#石蜡上，随后降温冷却，使陶瓷片、石蜡和RDX炸药晶体粘合在一起；
(4)将粘合在一起的陶瓷片、石蜡和RDX炸药晶体置于二甲基甲酰胺中；
(5)待RDX晶体减薄厚度达到要求后，将粘合在在一起的陶瓷片、石蜡和RDX炸药晶体从二甲基甲酰胺中取出，并用去离子水洗涤干净。
(6)将洗涤干净的陶瓷片、石蜡和RDX炸药晶体再次放到加热台上升温至55℃，待52#石蜡熔化后，将RDX晶体与陶瓷片和石蜡分离，得到(111)片状RDX炸药晶体。
尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。
Claims (7)
1.一种溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)选取保护材料和支撑材料，将支撑材料放置在加热台上，将保护材料放置在支撑材料中间；(2)将加热台升高至一定温度使保护材料熔化；(3)将炸药晶体指定暴露的晶面置于熔化的保护材料上，随后降温冷却，使支撑材料、保护材料和炸药晶体粘合在一起；(4)将粘合在一起的支撑材料、保护材料和炸药晶体置于溶液中进行溶解，直至减薄厚度达到要求；(5)将处理后的炸药晶体和支撑材料用去离子水冲洗干净后，再次放到加热台上升温，待保护材料熔化后，将炸药晶体与支撑材料分离，得到指定暴露晶面片状炸药晶体。
2.根据权利要求1所述的溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其特征在于，所述保护材料选用熔化温度在50℃～90℃范围内且化学性质稳定的材料。
3.根据权利要求1所述的溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其特征在于，所述支撑材料选自金属片、玻璃片或陶瓷片中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其特征在于，所述步骤(2)中加热台的加热温度高于所述保护材料熔点3～5℃。
5.根据权利要求1所述的溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其特征在于，所述步骤(3)中炸药晶体直径大于500um，在90℃以下无熔化升华现象，在温度升高至150℃之前不会化学分解。
6.根据权利要求1所述的溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其特征在于，所述步骤(4)中溶液能够溶解炸药晶体，不能溶解所述保护材料，且在溶液减薄过程不会发生明显的溶液挥发。
7.根据权利要求5所述的溶液减薄获得指定暴露晶面片状炸药晶体的方法，其特征在于，所述步骤(4)中溶液选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯或N-甲基吡咯烷酮中的任意一种。
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