CN114907176B - 高猛爆炸复合用炸药及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高猛爆炸复合用炸药及其制备方法，属于工业炸药材料技术领域。高猛爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为乳化炸药60‑75份，珍珠岩粉5‑15份，盐5‑20份，石墨粉6‑10份，碳酸钙粉3‑5份，钛粉2‑5份。其制备方法为：将珍珠岩粉、盐粉、石墨粉、碳酸钙粉及钛粉干燥后，按照高猛爆炸复合用炸药的原料配比将乳化炸药及前述干燥后的粉末混合，得到高猛爆炸复合用炸药。本发明提供的高猛爆炸复合用炸药与其他乳化炸药相比，工艺简单，制备成本低，特别适合于制备钛/钢、钛/钢/钛、钛/铝/不锈钢等钛作为复层材料的复合板。
Description
技术领域
技术领域
本发明属于工业炸药材料技术领域，具体涉及一种新型高猛爆炸复合用炸药及其制备方法。
背景技术
金属复合板做为单一稀贵金属的代用品，有着节约贵金属使用量、降低50-70%制造成本的明显优势。金属复合板的复层材料可以选择钛、不锈钢、镍、铜等稀贵金属，基层可以选择钢、铝等便宜金属。金属复合板同时还兼具了钛金属及基层金属的性能优势，具有抗腐蚀、轻量化、高强度、耐高温冲击等优点。
爆炸复合法是利用炸药爆炸驱动复板与基板倾斜碰撞产生金属射流清除金属表面氧化膜，同时在巨大的压力下两金属原子实现冶金结合。该方法制备工艺简单、成本低，用于制备复层和基层较厚的复合板，是生产中厚复合板的重要方法。
目前采用爆炸制备复合板所选取的炸药主要为铵油炸药。根据国家民爆部门的要求，全面推广乳化炸药。该种炸药通常由氧化剂、还原剂和其他一些添加剂所组成，经乳化工艺制得。从20世纪90年代初期，乳化炸药已在我国部分矿山中推广使用，并获得了认同。一直以来，国内外研究人员围绕提高乳化炸药的耐低温性、稳定性、抗压死性等多方面进行了深入研究。但随着科技的进步，对产品的要求也越来越高，因此对乳化炸药的性能也提出了各种更高的要求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种高猛爆炸复合用炸药及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：高猛爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为乳化炸药60-75份，珍珠岩粉5-15份，盐5-20份，石墨粉6-10份，碳酸钙粉3-5份，钛粉2-5份。
进一步的是，上述高猛爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为：乳化炸药65-75份，珍珠岩粉7-12份，盐5-15份，石墨粉6-8份，碳酸钙粉3-5份，钛粉2-4份。
上述珍珠岩粉的堆积密度为0.3-0.4g/cm3，平均粒度≤0.1mm，水分含量＜0.5wt%。
上述盐指NaCl含量＞99.5wt%，水分含量＜0.3wt%的盐。
进一步的是，上述盐的堆积密度为1.29-1.30g/cm3，平均粒度＜50目。
上述石墨粉的纯度纯度>99.5wt%，平均粒度＜100目。
上述碳酸钙粉的纯度>99.5wt%，水分含量＜0.3wt%，其堆积密度为0.95-1.1g/cm3，平均粒度＜50目。
上述钛粉的纯度>99.5wt%，堆积密度为1.3-1.5g/cm3，平均粒度＜200目。
上述高猛爆炸复合用炸药的制备方法为：将珍珠岩粉、盐粉、石墨粉、碳酸钙粉及钛粉干燥后，按照新型高猛爆炸复合用炸药的原料配比将乳化炸药及前述干燥后的粉末混合，得到高猛爆炸复合用炸药。
进一步的是，上述干燥为在40-60℃下干燥1-2h。
本发明的有益效果是：本发明在高猛爆炸复合用炸药的原料中特别添加石墨粉和钛粉，Ti和C在炸药引燃后可以快速发生自蔓延反应，同时与碳酸钙、珍珠岩中的钙等金属元素发生作用，生成复杂的碳化钛类的化合物，该反应也为放热反应。本发明特别设计的高猛爆炸复合用炸药的原料配比，通过控制加入碳化钛、石墨粉等的含量，可以达到控制自蔓延反应条件的目的，从而控制炸药的猛度及速度。
本发明提供的高猛爆炸复合用炸药与其他乳化炸药相比，工艺简单，制备成本低，特别适合于制备钛/钢、钛/钢/钛、钛/铝/不锈钢等钛作为复层材料的复合板。用该炸药制备的复合板结合强度高、成材率高。
具体实施方式
本发明的技术方案，具体可以按照以下方式实施。
新型高猛爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为乳化炸药60-75份，珍珠岩粉5-15份，盐5-20份，石墨粉6-10份，碳酸钙粉3-5份，钛粉2-5份。
优选的，上述新型高猛爆炸复合用炸药，其原料组成按重量计为：乳化炸药65-75份，珍珠岩粉7-12份，盐5-15份，石墨粉6-8份，碳酸钙粉3-5份，钛粉2-4份。
上述珍珠岩粉的堆积密度为0.3-0.4g/cm3，平均粒度≤0.1mm，水分含量＜0.5wt%。
上述盐指NaCl含量＞99.5wt%，水分含量＜0.3wt%的盐，其堆积密度为1.29-1.30g/cm3，平均粒度＜50目。
上述石墨粉的纯度纯度>99.5wt%，平均粒度＜100目。
上述碳酸钙粉的纯度>99.5wt%，水分含量＜0.3wt%，其堆积密度为0.95-1.1g/cm3，平均粒度＜50目。
上述钛粉的纯度>99.5wt%，堆积密度为1.3-1.5g/cm3，平均粒度＜200目。
其中，珍珠岩、盐、石墨粉、碳酸钙粉以及钛粉的堆积密度、纯度、粒度等需要符合发明内容中提及的条件。如果各添加剂原料堆积密度和纯度达不到使用要求，则会使炸药猛度和爆速大幅降低，生产的复合板结合强度达不到使用要求。如各添加剂的粒度过大，则会减缓炸药猛度和爆速，会降低复合板的结合强度；如粒度过小，则又会使炸药猛度和爆速过大，使爆炸过程中熔池过深，同样会影响复合板的结合强度。
上述新型高猛爆炸复合用炸药的制备方法为：将珍珠岩粉、盐粉、石墨粉、碳酸钙粉及钛粉干燥后，按照新型高猛爆炸复合用炸药的原料配比将乳化炸药及前述干燥后的粉末混合，得到新型高猛爆炸复合用炸药。
优选的是，上述干燥为在40-60℃下干燥1-2h。
下面通过实际的例子对本发明的技术方案和效果做进一步的说明。
实施例
本发明提供三组采用本发明新型高猛爆炸复合用炸药的制备方法制备新型高猛爆炸复合用炸药的实施例1-3，具体步骤如下。
1、新型高猛爆炸复合用炸药的制备
按新型高猛爆炸复合用炸药的原料配比配料，具体如表1所示；然后按配比将珍珠岩、盐、石墨粉、碳酸钙粉、钛粉混合均匀后进行干燥，然后按配比将乳化炸药与前述干燥后的原料混合，得到新型高猛爆炸复合用炸药；其中，实施例1的干燥条件为在40℃下干燥1h；实施例2的干燥条件为在50℃下干燥1h；实施例3的干燥条件为在50℃下干燥1.5h。
2、性能测试
将实施例1-3制备得到新型高猛爆炸复合用炸药用于爆炸钛/钢复合板，爆炸后复合板有效面积为3000mm×3500mm×60mm。随后将得到的复合板在900℃条件下进行轧制，轧制变形率60%，对轧后复合板取样进行剪切强度测试，结果如表2所示。
由表2可知，采用本发明的新型高猛爆炸复合用炸药制备复合板的结合强度高、成材率高。
Claims (10)
1.高猛爆炸复合用炸药，其特征在于其原料组成按重量计为：乳化炸药60-75份，珍珠岩粉5-15份，盐5-20份，石墨粉6-10份，碳酸钙粉3-5份，钛粉2-5份。
2.根据权利要求1所述的高猛爆炸复合用炸药，其特征在于其原料组成按重量计为：乳化炸药65-75份，珍珠岩粉7-12份，盐5-15份，石墨粉6-8份，碳酸钙粉3-5份，钛粉2-4份。
3.根据权利要求1所述的高猛爆炸复合用炸药，其特征在于：所述珍珠岩粉的堆积密度为0.3-0.4g/cm3，平均粒度≤0.1mm，水分含量＜0.5wt％。
4.根据权利要求1所述的高猛爆炸复合用炸药，其特征在于：所述盐指NaCl含量＞99.5wt％，水分含量＜0.3wt％的盐。
5.根据权利要求4所述的高猛爆炸复合用炸药，其特征在于：所述盐的堆积密度为1.29-1.30g/cm3，平均粒度＜50目。
6.根据权利要求1所述的高猛爆炸复合用炸药，其特征在于：所述石墨粉的纯度纯度>99.5wt％，平均粒度＜100目。
7.根据权利要求1所述的高猛爆炸复合用炸药，其特征在于：所述碳酸钙粉的纯度>99.5wt％，水分含量＜0.3wt％，其堆积密度为0.95-1.1g/cm3，平均粒度＜50目。
8.根据权利要求1所述的高猛爆炸复合用炸药，其特征在于：所述钛粉的纯度>99.5wt％，堆积密度为1.3-1.5g/cm3，平均粒度＜200目。
9.如权利要求1-8任一项所述的高猛爆炸复合用炸药的制备方法，其特征在于：将珍珠岩粉、盐粉、石墨粉、碳酸钙粉及钛粉干燥后，按照配比将乳化炸药及前述干燥后的粉末混合，得到高猛爆炸复合用炸药。
10.根据权利要求9所述的高猛爆炸复合用炸药，其特征在于：所述干燥为在40-60℃下干燥1-2h。
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