CN115287109A - 一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，包括：S1、混合型炸药的配置；S2、在爆炸容器中自下至上依次设置基板、复板、药框；S3、向药框中放入混合型炸药，在混合型炸药安插起爆雷管；S4、关闭爆炸容器，将爆炸容器中抽真空之后，充入氮气或惰性气体至常压；S5、启动起爆雷管，并引爆混合型炸药，在0.5h～1h后打开爆炸容器，并收集爆炸容器内的石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料；其中，所述混合型炸药包括粉状乳化炸药、镍硝酸盐配合物、石墨；本发明通过爆轰合成法制得石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料，易于操作，生产效率高，产量高，本发明在一次爆炸中完成两种不同产品的制备，能够显著提高炸药能量利用率，提高企业的生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及合成材料制备技术领域，具体涉及到一种爆轰法制备超细粉体的工艺，特别适用于在制造层状金属爆炸复合材料的同时，制备石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料。
背景技术
许多研究表明超细粉体添加剂，如金属氧化物、硫化物、碳材料、陶瓷材料和无机盐等等，具有优异的摩擦学性能、自补偿功能和环境友好性，可以有效地提高润滑油的减摩抗磨性能。超细粉体加工技术作为科学研究的重要组成部分，正在国民经济各部门中起到越来越重要的作用。
目前，在超细粉体加工行业公认0.1μm～1μm为亚微米尺度空间。以石墨包覆金属镍的亚微米颗粒为例，在现有技术中，这种石墨包覆金属镍的超细分粉体通常采用球磨法、机械粉碎法、喷雾法、化学沉积法等制备。但现有技术中的这种传统方法往往有一定的局限性，如设备投资较大、操作过程较为繁琐、生产效率较低、产量低、能耗高、产物分散性差等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，以解决现有技术在相关超细分粉体的制备方法中，存在的操作过程繁琐、生产效率低、产量低等问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，包括：S1、混合型炸药的配置；S2、在爆炸容器中自下至上依次设置基板、复板、药框；S3、向药框中放入混合型炸药，在混合型炸药安插起爆雷管；S4、关闭爆炸容器，将爆炸容器中抽真空之后，充入氮气或惰性气体至常压；S5、启动起爆雷管，并引爆混合型炸药，在0.5h～1h后打开爆炸容器，并收集爆炸容器内的石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料；其中，所述混合型炸药包括粉状乳化炸药、镍硝酸盐配合物、石墨。
进一步的，所述粉状乳化炸药、镍硝酸盐配合物、石墨之间的质量比为60:25:15。
进一步的，基板与复板之间设置支撑件。
优选的，所述药框为纤维纸板，所述纤维纸板的一端与复板的侧壁粘接，另一端竖直向上延伸。
进一步的，所述起爆雷管为导爆管雷管或电子数码雷管。
进一步的，步骤S4中，利用真空泵将爆炸容器抽取真空至-0.5Mpa。
进一步的，所述镍硝酸盐配合物为二硝酸四脲合镍。
相对于现有技术，本发明所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法具有以下优势：
本发明所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，在常规粉状乳化炸药的基础上，配合镍硝酸盐配合物、石墨的使用，一方面镍硝酸盐配合物、石墨能够起到调节炸药爆速的作用，另一方面本申请采用爆轰合成法，在炸药爆轰过程中形成的极端高温高压环境，使得作为反应前躯体物质镍硝酸盐配合物发生分解、相变，并与石墨之间进行分子、原子级的重新结合，最终制得目标产物石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料，具有易操作、生产效率高、产量高、制得的颗粒材料易生成球形颗粒等特点。
同时，本申请利用石墨良好的亲油性和润滑性，通过爆炸合成技术，将油溶性好的石墨包覆金属镍亚微米颗粒，将制得石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料作为润滑添加剂，能够有效阻止粒子的团聚，提高其在润滑油中的分散性与稳定性。
此外，本申请通过步骤S1-S5，将爆炸复合法制备层状金属爆炸复合材料的工艺，与爆轰法合成超细粉体工艺进行结合，一来制备层状金属爆炸复合材料，即基板与复板之间的爆炸复合，二来制备本申请的石墨包覆金属镍的亚微米颗粒材料，整个生产过程不仅不会影响层状金属爆炸复合材料质量，而且实现了炸药的“一药两用”，并且在一次爆炸中完成两种不同产品的制备工艺，能够显著提高炸药能量利用率，降低企业的生产成本，提高企业的生产效率，能够创造良好的经济与社会效益。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备装置的结构示意图。
附图标记说明：
1、基板；2、支撑件；3、复板；4、混合型炸药；5、起爆雷管；6、药框；7、爆炸容器。
具体实施方式
下文将使用本领域技术人员向本领域的其它技术人员传达他们工作的实质所通常使用的术语来描述本公开的发明概念。然而，这些发明概念可体现为许多不同的形式，因而不应视为限于本文中所述的实施例。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
在现有技术中，针对石墨包覆金属镍的亚微米颗粒材料而言，通常采用球磨法、机械粉碎法、喷雾法、化学沉积法等制备。但现有技术中的这种传统方法往往有一定的局限性，如设备投资较大、操作过程较为繁琐、生产效率较低、产量低、能耗高、产物分散性差等问题。
为了解决现有技术在石墨包覆金属镍的亚微米颗粒材料的制备方法中，存在的操作过程繁琐、生产效率低、产量低等问题，本实施例提出一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，主要通过爆轰合成法，对石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料进行制备。同时，申请人将爆炸复合法制备层状金属爆炸复合材料的工艺，与爆轰法合成超细粉体工艺进行结合，在制造层状金属爆炸复合材料的同时，制备石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料。
具体的，所述制备方法包括：
S1、混合型炸药4的配置；
其中，所述混合型炸药4包括质量比为60:25:15的粉状乳化炸药、镍硝酸盐配合物、石墨。需要说明的是，所述配合物为化学领域中常规意义上的配位化合物。
在步骤S1中，首先将镍硝酸盐配合物与石墨通过搅拌混合后，再与粉状乳化炸药搅拌混合制得混合型炸药4。
对于现有的爆炸复合层状金属材料工艺中采用的炸药，除了炸药组分之外，往往需要混合添加调节爆速的添加剂，如食盐、珍珠岩、石英砂等。
本申请采用的混合型炸药4，与常规爆炸复合层状金属材料工艺中采用的炸药相比，无需额外添加调节爆速的添加剂，直接利用镍硝酸盐配合物、石墨，一方面镍硝酸盐配合物、石墨能够起到调节炸药爆速的作用，另一方面将参与爆速调节的镍硝酸盐配合物、石墨作为生产原材料，来通过爆轰合成法，制得石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料。
所述镍硝酸盐配合物为二硝酸四脲合镍，具有良好的调节爆速的作用，通过利用镍硝酸盐配合物自身分子上由外至内N03 -、脲、Ni2+的包裹结构特点，有效地阻隔了Ni2+的氧化性，使得对炸药的安全得到足够的保证。同时，在炸药爆轰过程中形成的极端高温高压环境下，较容易分解，能够有效提高石墨包覆金属镍的亚微米颗粒的生产效率。
所述粉状乳化炸药为常规乳化炸药的粉状物，具体而言，乳化炸药是借助乳化剂的作用，使氧化剂盐类水溶液的微滴，均匀分散在含有分散气泡或空心玻璃微珠等多孔物质的油相连续介质中，形成一种油包水型的乳胶状炸药。
相关的乳化炸药，可以经过相关安全备案，并通过具有相关炸药生产、销售资质的厂商获取，鉴于乳化炸药的组分可以采用现有技术，或者通过购置获取，本申请不做赘述。
S2、在爆炸容器7中自下至上依次设置基板1、复板3、药框6；
其中，基板1与复板3之间设置支撑件2，所述药框6为纤维纸板，所述纤维纸板的一端与复板3的侧壁粘接，另一端竖直向上延伸。从而通过将复板3的四个侧壁均粘接纤维纸板，使得药框6与复板3之间形成一个容纳腔，用于盛放混合型炸药4。
爆炸容器7具有一定的空腔，一方面便于相关物料的放入，另一方面为本申请的爆炸加工提供爆炸空间。
所述爆炸容器7为常规的抗爆容器，能够有效降低现有相关爆炸加工行业进行露天爆炸作业的有害性，一方面能够保障相关生产人员的安全，另一方面能够起到降噪减振除尘等效果，对环境保护更有利。
对于基板1、复板3而言，则是通过爆炸复合法，使得基板1、复板3之间进行爆炸复合，制备层状金属爆炸复合材料。
S3、向药框6中放入混合型炸药4，在混合型炸药4安插起爆雷管5；
其中，所述起爆雷管5为导爆管雷管或电子数码雷管，优选为电子数码雷管，从而可以将爆炸容器7严密地关闭，在爆炸容器7具有充分密封性的基础上，在爆炸容器7外部通过电子遥控的方式进行起爆。
S4、关闭爆炸容器7，将爆炸容器7中抽真空之后，充入氮气或惰性气体至常压；
其中，利用真空泵将爆炸容器7抽取真空至-0.5Mpa。相应的，惰性气体如氦气、氩气等常规惰性气体。
常压与本领域技术人员理解的大气压一致，不做赘述。
S5、启动起爆雷管5，并引爆混合型炸药4，在0.5h～1h后打开爆炸容器7，并收集爆炸容器7内的石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料。
其中，最终获取的石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料呈黑色粉末状，从而相关操作人员收集在爆炸容器7的器壁内侧和爆炸复合材料表面上的黑色粉末状即可。
本申请通过步骤S1-S5，在常规粉状乳化炸药的基础上，配合镍硝酸盐配合物、石墨的使用，一方面镍硝酸盐配合物、石墨能够起到调节炸药爆速的作用，另一方面本申请采用爆轰合成法，在炸药爆轰过程中形成的极端高温高压环境，使得作为反应前躯体物质镍硝酸盐配合物发生分解、相变，并与石墨之间进行分子、原子级的重新结合，最终制得目标产物石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料，具有易操作、生产效率高、产量高、制得的颗粒材料易生成球形颗粒等特点。
对于常规的亚微米镍颗粒，其表面具有较高的活性，与润滑油的相容性差，而且容易团聚，极大地限制了镍颗粒作为润滑油添加剂的应用。但通过本申请的制备方法制得的石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料，利用石墨良好的亲油性和润滑性，通过爆炸合成技术，将油溶性好的石墨包覆金属镍亚微米颗粒。从而本申请制得石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料作为润滑添加剂，能够有效阻止粒子的团聚，提高其在润滑油中的分散性与稳定性。
此外，对于爆炸复合法制备层状金属爆炸复合材料的工艺，是以炸药为能源进行金属间复合的方法，利用炸药爆轰时产生的高温高压环境，使被焊金属面发生高速倾斜碰撞，形成强固冶金结合。
而本申请通过步骤S1-S5，将爆炸复合法制备层状金属爆炸复合材料的工艺，与爆轰法合成超细粉体工艺进行结合，一来制备层状金属爆炸复合材料，即基板1与复板3之间的爆炸复合，二来制备本申请的石墨包覆金属镍的亚微米颗粒材料，整个生产过程不仅不会影响层状金属爆炸复合材料质量，而且实现了炸药的“一药两用”，并且在一次爆炸中完成两种不同产品的制备工艺，能够显著提高炸药能量利用率，降低企业的生产成本，提高企业的生产效率，能够创造良好的经济与社会效益。
本申请相比于现有的单独制备超细粉体工艺而言，一方面易于操作、生产效率高、产量高，另一方面在一次爆炸中完成两种不同产品的制备工艺，使得单一的生产装置具有多元化的生产形式，并且经济节能。
在上述方案的基础上，对申请人在实际生产过程中具体实施的一种生产方案，本申请进行进一步介绍。
实施例1
基板1的牌号为Q345R钢板，尺寸为30×1000×2000mm。
支撑件2为纯铜柱体，牌号为T2，高度为8mm。
复板3为纯钛板，牌号为TA2钛板，尺寸为3×1020×2020mm。
混合型炸药4为粉状乳化炸药、镍硝酸盐配合物、石墨，其中，粉状乳化炸药：镍硝酸盐配合物：石墨＝60:25:15(质量比)。
将基板1放置在爆炸容器7内，在基板1的上表面设置支撑件2，在支撑件2的上表面设置复板3，将纤维纸板与复板3的侧壁粘接，形成药框6，向药框6中(即复板3的上方)放置混合型炸药4，将混合型炸药4刮平，并在混合型炸药4中安插起爆雷管5。
关闭爆炸容器7，利用真空泵将爆炸容器7抽取真空至-0.5Mpa之后，向爆炸容器7中充入氮气至常压。启动起爆雷管5，从而引发混合型炸药4的爆炸，在1h后打开爆炸容器7，收集石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料，取出基板1与复板3爆炸形成的层状金属爆炸复合材料。从而实现在制造层状金属复合材料的同时，制备出爆炸合成的石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：
S1、混合型炸药(4)的配置；
S2、在爆炸容器(7)中自下至上依次设置基板(1)、复板(3)、药框(6)；
S3、向药框(6)中放入混合型炸药(4)，在混合型炸药(4)安插起爆雷管(5)；
S4、关闭爆炸容器(7)，将爆炸容器(7)中抽真空之后，充入氮气或惰性气体至常压；
S5、启动起爆雷管(5)，并引爆混合型炸药(4)，在0.5h～1h后打开爆炸容器(7)，并收集爆炸容器(7)内的石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料；
其中，所述混合型炸药(4)包括粉状乳化炸药、镍硝酸盐配合物、石墨。
2.根据权利要求1所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，其特征在于，所述粉状乳化炸药、镍硝酸盐配合物、石墨之间的质量比为60:25:15。
3.根据权利要求1所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，其特征在于，基板(1)与复板(3)之间设置支撑件(2)。
4.根据权利要求1所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，其特征在于，所述药框(6)为纤维纸板，所述纤维纸板的一端与复板(3)的侧壁粘接，另一端竖直向上延伸。
5.根据权利要求1所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，其特征在于，所述起爆雷管(5)为导爆管雷管或电子数码雷管。
6.根据权利要求1所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，其特征在于，步骤S4中，利用真空泵将爆炸容器(7)抽取真空至-0.5Mpa。
7.根据权利要求1所述的一种石墨包覆金属镍亚微米颗粒材料的制备方法，其特征在于，所述镍硝酸盐配合物为二硝酸四脲合镍。
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993013016A1 (fr) * | 1991-12-25 | 1993-07-08 | Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie 'altai' | Matiere contenant du diamant synthetique et son procede d'obtention |
| RU2232797C1 (ru) * | 2003-02-14 | 2004-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Смазка для обработки металлов давлением |
| JP2006102656A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Asahi Kasei Chemicals Corp | ダイヤモンドの製造方法 |
| CN112059173A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 武汉科技大学 | 一种具有核壳结构的铝粉或铝合金粉及其制备方法 |
-
2022
- 2022-08-16 CN CN202210980552.8A patent/CN115287109A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1993013016A1 (fr) * | 1991-12-25 | 1993-07-08 | Nauchno-Proizvodstvennoe Obiedinenie 'altai' | Matiere contenant du diamant synthetique et son procede d'obtention |
| RU2232797C1 (ru) * | 2003-02-14 | 2004-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Московское машиностроительное производственное предприятие "Салют" | Смазка для обработки металлов давлением |
| JP2006102656A (ja) * | 2004-10-06 | 2006-04-20 | Asahi Kasei Chemicals Corp | ダイヤモンドの製造方法 |
| CN112059173A (zh) * | 2020-09-16 | 2020-12-11 | 武汉科技大学 | 一种具有核壳结构的铝粉或铝合金粉及其制备方法 |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| LUO, N.等: " Synthesis and Characterization of Graphite-Encapsulated Metal (Fe,Co,Ni) Nanoparticles by a Detonation Method", 《MATERIALS SCIENCE FORUM》 * |
| NING, L.等: "Preparation and magnetic behavior of carbon-encapsulated iron nanoparticles by detonation method", 《COMPOSITES SCIENCE AND TECHNOLOGY》 * |
| 向俊庠等: "爆炸合成石墨包覆金属(Fe,Co,Ni)纳米颗粒及其摩擦学性能", 《稀有金属材料与工程》 * |
| 庙延钢等: "铜-钛爆炸焊接工艺试验研究", 《昆明工学院学报》 * |
| 李雪琪等: "碳包覆坡莫合金纳米颗粒的爆轰法制备及吸波性能研究", 《稀有金属材料与工程》 * |
| 罗宁等: "爆轰合成碳包覆钴、镍磁性纳米颗粒的探索", 《高压物理学报》 * |
| 罗宁等: "石墨包覆纳米镍颗粒的结构及磁性能的表征", 《爆炸与冲击》 * |
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