RU2483023C1 - Method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations, apparatus and charge for production thereof - Google Patents

Method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations, apparatus and charge for production thereof Download PDF

Info

Publication number
RU2483023C1
RU2483023C1 RU2011147954/05A RU2011147954A RU2483023C1 RU 2483023 C1 RU2483023 C1 RU 2483023C1 RU 2011147954/05 A RU2011147954/05 A RU 2011147954/05A RU 2011147954 A RU2011147954 A RU 2011147954A RU 2483023 C1 RU2483023 C1 RU 2483023C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
charge
explosive charge
diamonds
explosive
solid
Prior art date
Application number
RU2011147954/05A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Георгиевич Дружинин
Виктор Анатольевич Гусаренко
Александр Николаевич Ерушев
Софья Карпеевна Кустова
Елена Александровна Быкова
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Завод "Пластмасс"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Завод "Пластмасс" filed Critical Открытое акционерное общество "Завод "Пластмасс"
Priority to RU2011147954/05A priority Critical patent/RU2483023C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2483023C1 publication Critical patent/RU2483023C1/en

Links

Landscapes

  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to detonation synthesis of nanostructured graphite formations, particularly diamonds, for use in chemical and electrochemical industry, in pharmacology, for conducting biomedical researches, for producing growth catalysts, diamond and diamond-like films, as a base for optical gates - laser radiation intensity limiters, as additives for rocket fuel, lubricant material, nano-modifier for concrete, antifriction additive for structural materials and lubricants, cold cathode element, nonlinear optical system element, including wide-band laser radiation limiters. The method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations by blowing an explosive charge in an ice cover, said charge having oxygen deficiency and a shape elongated along the axis, composed of two or more cylindrical elements obtained by cold moulding from hexogene and fine trinitrotoluene, in a sealed explosion chamber in a medium which is inert towards condensed detonation products, with subsequent cleaning thereof, wherein a preliminary trigger discharge is formed by blowing an additional detonator. The apparatus for realising said method further comprises an electric detonator placed in a cut on the additional detonator.
EFFECT: high charge density and explosion efficiency.
7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технологии детонационного синтеза наноструктурированных графитовых образований, в частности алмазов, предназначенных для использования в химической, электрохимической промышленности, в фармакологии, при проведении биомедицинских исследований и др., например для получения катализаторов роста, алмазных и алмазоподобных пленок, в качестве основы оптических затворов - ограничителей интенсивности лазерного излучения, в качестве присадок для ракетных топлив, смазочного материала; наномодификатора для бетона, антифрикционной добавки к конструкционным материалам и смазкам, элемента холодных катодов, элемента нелинейно-оптических систем, в том числе широко полостных ограничителей лазерного излучения.The invention relates to the technology of detonation synthesis of nanostructured graphite formations, in particular diamonds, intended for use in the chemical, electrochemical industry, pharmacology, biomedical research, etc., for example, to obtain growth catalysts, diamond and diamond-like films, as the basis of optical shutters - limiters of the intensity of laser radiation, as additives for rocket fuels, lubricants; nanomodifier for concrete, an anti-friction additive to structural materials and lubricants, an element of cold cathodes, an element of nonlinear optical systems, including wide-cavity laser radiation limiters.

Известен способ получения наноуглеродного вещества (Патент RU №2041165, кл. C01B 31/06, 1995 г.), основанный на формировании кристаллического наноуглерода в детонационных волнах при детонации взрывчатого вещества (ВВ) с отрицательным кислородным балансом в замкнутом объеме в среде, инертной по отношению к углероду с последующим охлаждением продуктов детонации со скоростью 200-6000°C/мин.A known method of producing a nanocarbon substance (Patent RU No. 2041165, class C01B 31/06, 1995), based on the formation of crystalline nanocarbon in detonation waves upon detonation of an explosive substance with a negative oxygen balance in a closed volume in an inert medium relative to carbon, followed by cooling of the detonation products at a rate of 200-6000 ° C / min.

К недостаткам этого способа можно отнести сложности с обеспечением необходимой скорости охлаждения. Известно, что наибольший выход ультрадисперсных алмазов (УДА) зависит от теплоемкости окружающей среды (например, газ, пенно-воздушная смесь, жидкость), в которой ведется синтез, ее вида и количества, приходящегося при прочих равных условиях (вид ВВ, его масса, объем взрывной камеры) на единицу массы ВВ, и повышается при увеличении количества инертной среды и ее теплоемкости. Это обусловлено тем, что чем больше теплоемкость среды, тем быстрее охлаждаются образовавшиеся частицы УДА без их графитизации.The disadvantages of this method include the difficulty in providing the necessary cooling rate. It is known that the highest yield of ultrafine diamonds (UDD) depends on the heat capacity of the environment (for example, gas, foam-air mixture, liquid), in which the synthesis is carried out, its type and amount, ceteris paribus (type of explosive, its mass, volume of the explosive chamber) per unit mass of explosives, and increases with increasing amount of inert medium and its heat capacity. This is due to the fact that the greater the heat capacity of the medium, the faster the formed UDD particles are cooled without their graphitization.

В техническом решении, выбранном в качестве прототипа для заявляемых способа, устройства и составной части устройства - заряда взрывчатого вещества (Патент RU №2230702, кл. C01B 31/06, 2004 г.) была использована твердая бронировка заряда - лед, при которой за доли микросекунды до ее механического разрушения максимально полно успевает произойти образование частиц УДА.In the technical solution, selected as a prototype for the inventive method, device and component of the device is an explosive charge (Patent RU No. 2230702, class C01B 31/06, 2004), a solid charge reservation was used - ice, at which for fractions microseconds, before its mechanical destruction, the formation of UDD particles has the maximum time to occur.

В соответствии с прототипом получение наноуглеродного вещества, в частности наноалмазов, обеспечивается подрывом заряда взрывчатого вещества с отрицательным кислородным балансом в герметичной взрывной камере в среде, инертной по отношению к конденсированным продуктам детонации, с их последующей очисткой, при этом заряд взрывчатого вещества подрывают в ледяной бронировке, причем соотношение льда к массе заряда (0,5-50):1.In accordance with the prototype, the production of nanocarbon substances, in particular nanodiamonds, is ensured by undermining the explosive charge with negative oxygen balance in a sealed explosive chamber in an environment inert to condensed detonation products, followed by purification, while the explosive charge is detonated in an ice reservation moreover, the ratio of ice to mass of charge (0.5-50): 1.

Заряд ВВ, полученный с помощью литья, состоящий из чистого тротила или тротила и гексогена, или тротила и октогена, плотностью от 1,6 до 1,69 см3, весом 1 кг, представляющий из себя цилиндр диаметром и высотой около 90 мм (высота цилиндра равна его диаметру), помещают внутрь ледяной бронировки весом 9 кг (ледяной цилиндр с диаметром 232 мм и высотой 232 мм с выемкой под заряд ВВ). Сборку помещают в центр герметичной взрывной камеры объемом 2,14 м3 и производят подрыв.The explosive charge obtained by casting, consisting of pure TNT or TNT and RDX, or TNT and HMX, with a density of 1.6 to 1.69 cm 3 , weighing 1 kg, which is a cylinder with a diameter and height of about 90 mm (height cylinder is equal to its diameter), placed inside an ice armor weighing 9 kg (ice cylinder with a diameter of 232 mm and a height of 232 mm with a recess for explosive charge). The assembly is placed in the center of a sealed explosive chamber with a volume of 2.14 m 3 and undermine.

Поскольку в описании изобретения не раскрывается процедура подрыва заряда, то можно предположить, что подрыв заряда ВВ осуществлялся традиционным способом посредством электродетонатора (Даниленко В.В. «Синтез и спекание алмаза взрывом», М., Энергоатомиздат, 2003, стр.143).Since the procedure for detonating the charge is not disclosed in the description of the invention, it can be assumed that the detonation of the explosive charge was carried out in the traditional way by means of an electric detonator (Danilenko VV, “Synthesis and sintering of diamond by explosion,” M., Energoatomizdat, 2003, p.

Подрыв заряда ВВ во льду (ледяная бронировка) позволил резко понизить температуру конденсированных продуктов взрыва за счет:Undermining the explosive charge in ice (ice armor) made it possible to sharply lower the temperature of the condensed explosion products due to:

- поглощения части энергии взрыва на разрушение (дробление) твердой бронировки;- absorption of part of the energy of the explosion on the destruction (crushing) of the solid armor;

- поглощения энергии на нагрев льда до температуры плавления;- energy absorption for heating ice to a melting point;

- поглощения значительной части энергии (мольная энтальпия плавления 6 кДж/моль) взрыва на плавление льда;- absorption of a significant part of the energy (molar enthalpy of melting 6 kJ / mol) of the explosion on melting ice;

- поглощения части энергии взрыва на нагрев воды до ~20°C (температура ее обычного использования для подрыва в ней заряда ВВ).- absorption of part of the explosion energy by heating the water to ~ 20 ° C (the temperature of its usual use for undermining the explosive charge in it).

Кроме того, способ-прототип позволил снизить количество несгораемых примесей за счет обеспечения мягких условий подрыва зарядов ВВ во взрывной камере при бронировке льдом и, следовательно, незначительными коррозионными и ударными воздействиями продуктов детонации на стенки взрывной камеры.In addition, the prototype method allowed to reduce the amount of non-combustible impurities by providing mild conditions for the detonation of explosive charges in the explosive chamber when booking with ice and, therefore, insignificant corrosion and impact effects of detonation products on the walls of the explosive chamber.

Однако из-за недостаточно высокой эффективности взрыва, обусловленной использованием заряда ВВ, высота которого равна диаметру, а также за счет того, что в используемых для осуществления способа литых зарядах ВВ, также как и в зарядах, полученных методом горячего прессования, внутренние связи частично нарушены, выход готового продукта незначителен.However, due to the insufficiently high explosion efficiency due to the use of an explosive charge, the height of which is equal to the diameter, and also due to the fact that the internal connections are partially broken in the molten explosive charges used for implementing the method, as well as in charges obtained by the hot pressing method , the finished product yield is negligible.

В патентах, выявленных при проведении исследований по данной теме, имеется информация о том, что при детонационном взрыве наряду с наноалмазами обычно образуются и другие твердофазные наноструктурированные графитовые образования, например нанотрубки, прирографиты, фуллерены и др.In the patents identified during research on this topic, there is information that in a detonation explosion, along with nanodiamonds, other solid-state nanostructured graphite formations, for example, nanotubes, prirographites, fullerenes, etc. are also formed.

Авторами заявляемого изобретения установлено, что для конденсации максимального количества углерода при взрыве заряда с отрицательным кислородным балансом необходимо выполнение следующих условий: максимально возможная плотность заряда; взрыв заряда в оболочке, «сильное» инициирование заряда, оптимальная форма заряда в виде удлиненного цилиндра.The authors of the claimed invention found that for the condensation of the maximum amount of carbon in the explosion of a charge with a negative oxygen balance, the following conditions must be met: the maximum possible charge density; explosion of charge in the shell, “strong” initiation of charge, optimal charge form in the form of an elongated cylinder.

Задачей, стоящей перед создателями изобретения, является повышение плотности заряда и эффективности взрыва.The challenge facing the creators of the invention is to increase the charge density and explosion efficiency.

В заявляемом способе промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований путем подрыва в ледяной бронировке заряда взрывчатого вещества (ВВ) с отрицательным кислородным балансом в герметичной взрывной камере в среде, инертной по отношению к конденсированным продуктам детонации, с их последующей очисткой, поставленная задача решается за счет того, что создается предварительный инициирующий разряд путем подрыва дополнительного детонатора для усиления начального импульса, при этом заряд ВВ имеет удлиненную вдоль оси форму и получен холодным прессованием.In the inventive method for the industrial production of diamonds and other solid-state nanostructured graphite formations by detonating an ice explosive charge with a negative oxygen balance in an airtight explosive chamber in an environment inert with respect to condensed detonation products, with their subsequent cleaning, the problem is solved due to the fact that a preliminary initiating discharge is created by detonating an additional detonator to amplify the initial pulse, while the charge The explosive has an elongated shape along the axis and is obtained by cold pressing.

Соотношение льда к массе заряда составляет 3:1.The ratio of ice to charge mass is 3: 1.

В заявляемом устройстве для осуществления заявляемого способа промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований, включающем герметичную взрывную камеру, ледяную бронированную оболочку с размещенным внутри нее зарядом ВВ цилиндрической формы и электродетонатор, поставленная задача решается за счет того, что заряд ВВ имеет удлиненную вдоль оси форму и получен методом холодного прессования из мелкодисперсного тротила, при этом над зарядом ВВ размещен дополнительный детонатор для усиления начального импульса.In the inventive device for implementing the inventive method for the industrial production of diamonds and other solid-state nanostructured graphite formations, including a sealed explosive chamber, an ice armored shell with a cylindrical explosive charge placed inside it, and an electric detonator, the problem is solved due to the fact that the explosive charge is elongated along the axis form and obtained by cold pressing from finely divided TNT, while an additional detonator was placed above the explosive charge to amplify Nia initial pulse.

При этом первичный электродетонатор размещен в выемке дополнительного детонатора.In this case, the primary electric detonator is placed in the recess of the additional detonator.

Заряд ВВ устройства для осуществления способа промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований, имеющий цилиндрическую форму, выполнен удлиненным по оси и составным из двух или более цилиндрических элементов, соединенных, например, посредством клея.The explosive charge of a device for implementing a method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations having a cylindrical shape is made elongated along the axis and is composed of two or more cylindrical elements connected, for example, by means of glue.

Длина составного заряда ВВ в два и более раз превосходит его диаметр.The length of the composite explosive charge exceeds its diameter two or more times.

Заряд ВВ выполнен на основе тротила, измельченного до частиц размером от 100 до 900 мкм.The explosive charge is made on the basis of TNT, crushed to particles ranging in size from 100 to 900 microns.

Таким образом, в заявляемых технических решениях удалось значительно повысить плотность заряда и эффективность взрыва.Thus, in the claimed technical solutions, it was possible to significantly increase the charge density and explosion efficiency.

Максимальная плотность заряда обеспечивается тем, что заряд ВВ выполнен на основе мелкодисперсного тротила с размером частиц от 100 до 900 мкм.The maximum charge density is ensured by the fact that the explosive charge is made on the basis of finely divided TNT with a particle size of 100 to 900 microns.

Эффективность взрыва наряду с заданием необходимой плотности заряда обеспечивается следующим:The explosion efficiency along with setting the required charge density is ensured by the following:

- использование дополнительного детонатора для усиления начального импульса, то есть обеспечения «сильного» инициирования заряда (взрыва основного заряда ВВ);- the use of an additional detonator to amplify the initial pulse, that is, to ensure a "strong" initiation of the charge (explosion of the main explosive charge);

- использование заряда ВВ удлиненной цилиндрической формы, длина которого в два и более раз превышает диаметр, позволяет увеличить мощность заряда и снизить действие отраженной волны;- the use of explosive charge of an elongated cylindrical shape, the length of which is two or more times the diameter, allows you to increase the charge power and reduce the effect of the reflected wave;

- использование составного заряда ВВ позволяет эффективно сочетать качественную структуру заряда с увеличенной длиной, чего нельзя достигнуть в цельных зарядах, длина которых превосходит их диаметр; заряды с длиной, значительно превышающей диаметр, невозможно спрессовать с одинаковой плотностью по всей высоте заряда;- the use of a composite explosive charge allows you to effectively combine the qualitative structure of the charge with an increased length, which cannot be achieved in solid charges whose length exceeds their diameter; charges with a length significantly exceeding the diameter cannot be compressed with the same density over the entire height of the charge;

- использование заряда ВВ, полученного холодным прессованием, позволяет избежать разрушения внутренних связей, неизбежного при осуществлении литья или горячего прессования, что в свою очередь обеспечивает практически полное окисление углерода;- the use of explosive charge obtained by cold pressing, avoids the destruction of internal bonds, inevitable during the casting or hot pressing, which in turn provides almost complete oxidation of carbon;

- использование соотношения массы льда к массе заряда в пределах 3:1 позволяет оптимизировать расходы при достижении необходимой эффективности охлаждения.- the use of the ratio of the mass of ice to the mass of the charge within 3: 1 allows you to optimize the costs while achieving the required cooling efficiency.

Проведенные патентные исследования показали, что заявляемые технические решения (способ, устройство и заряд ВВ) обладают новизной и изобретательским уровнем.Patent research has shown that the claimed technical solutions (method, device and explosive charge) have novelty and inventive step.

Указанные объекты могут быть использованы в промышленных или лабораторных условиях, следовательно, соответствуют условию патентоспособности - промышленная применимость.These objects can be used in industrial or laboratory conditions, therefore, meet the condition of patentability - industrial applicability.

Заявляется группа изобретений, одно из которых предназначено для осуществления другого, в частности способ и устройство для осуществления способа в целом, а также часть устройства, объединенных единым изобретательским замыслом, следовательно, заявляемые объекты соответствуют требованию единства.A group of inventions is claimed, one of which is intended to implement the other, in particular, a method and device for implementing the method as a whole, as well as part of a device united by a single inventive concept, therefore, the claimed objects meet the requirement of unity.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором схематично представлена конструкция заявляемого устройство и заряда ВВ.The invention is illustrated by the drawing, which schematically shows the design of the claimed device and explosive charge.

Заявляемый способ промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований осуществляется следующим образом.The inventive method for the industrial production of diamonds and other solid-state nanostructured graphite formations is as follows.

Готовят составные заряды взрывчатого вещества (ВВ). Для этого предварительно измельченный до частиц размером от 100 до 900 мкм чешуированный тротил подвергают холодному прессованию с образованием элементов цилиндрической формы, при этом высота каждого элемента примерно соответствует его диаметру. Однако этим притязания не ограничиваются. Длина каждого элемента может быть больше или меньше диаметра, основное условие: в элементах не должны быть нарушены внутренние связи. Затем два или более подготовленных элемента соединяют между собой, например, посредством склеивания. К верхней поверхности соединенных между собой элементов заряда крепится дополнительный детонатор. В верхней части дополнительного детонатора выполняется углубление под электродетонатор. Полученный заряд имеет удлиненную вдоль оси форму, общая высота значительно превосходит диаметр.Prepare compound explosive charges (BB). To do this, pre-crushed TNT particles with sizes from 100 to 900 μm are cold pressed to form cylindrical elements, with the height of each element approximately corresponding to its diameter. However, claims are not limited to this. The length of each element can be more or less than the diameter, the main condition: internal elements must not be broken in the elements. Then two or more prepared elements are interconnected, for example, by gluing. An additional detonator is attached to the upper surface of the interconnected charge elements. In the upper part of the additional detonator, a recess is made under the electric detonator. The resulting charge has an elongated shape along the axis, the total height significantly exceeds the diameter.

Готовят ледяную бронировку, в которую помещают заряд ВВ с дополнительным детонатором.An ice reservation is prepared, in which an explosive charge with an additional detonator is placed.

Подготовленный заряд ВВ в ледяной бронировке помещают в герметичную взрывную камеру, подсоединяют электродетонатор, закрывают камеру. При этом во взрывной камере создается отрицательный кислородный баланс среды, инертной по отношению к конденсированным продуктам детонации.The prepared explosive charge in an ice reservation is placed in a sealed explosive chamber, an electric detonator is connected, and the chamber is closed. In this case, a negative oxygen balance of the medium inert to the condensed detonation products is created in the explosive chamber.

Посредством электродетонатора производят подрыв дополнительного детонатора, инициирующий взрыв основного заряда ВВ.By means of an electric detonator, an additional detonator is blown up, initiating an explosion of the main explosive charge.

Полученную водную суспензию, содержащую алмазы, а также другие твердофазные наноструктурированные графитовые образования, через клапан снизу камеры сливают в приемную емкость. Затем фильтруют через набор сит, магнитоулавливатель и подвергают центрифугированию для удаления водной части.The resulting aqueous suspension containing diamonds, as well as other solid-phase nanostructured graphite formations, is poured through a valve from the bottom of the chamber into a receiving tank. Then it is filtered through a set of sieves, a magnet trap and centrifuged to remove the aqueous portion.

Устройство промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований способом, описанным выше, включает:A device for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations by the method described above includes:

- заряд ВВ, образованный из, по крайней мере, двух соединенных между собой цилиндрических элементов 1 и дополнительного детонатора 2, соединенной с торцевой поверхностью верхнего элемента 1;- explosive charge formed from at least two interconnected cylindrical elements 1 and an additional detonator 2 connected to the end surface of the upper element 1;

- электродетонатор 3, размещенный в полости дополнительного детонатора 2;- an electric detonator 3 located in the cavity of the additional detonator 2;

- ледяную бронировку 4, охватывающую заряд ВВ;- ice reservation 4, covering the explosive charge;

- взрывную камеру 5 с крышкой 6 и клапаном 7 для слива полученной суспензии.- an explosive chamber 5 with a cover 6 and a valve 7 for draining the resulting suspension.

Заряд ВВ, как указано выше, состоит из двух или более цилиндрических элементов 1, высота которых обычно соответствует диаметру, но может быть больше или меньше диаметра, при этом элементы 1 склеены между собой и образуют вытянутый вдоль оси цилиндр. К верхнему элементу 1 приклеен дополнительный детонатор 2.The explosive charge, as indicated above, consists of two or more cylindrical elements 1, the height of which usually corresponds to the diameter, but may be more or less than the diameter, while the elements 1 are glued together and form a cylinder elongated along the axis. An additional detonator 2 is glued to the upper element 1.

Элементы 1 получены из мелкодисперсного тротила методом холодного прессования.Elements 1 are obtained from finely divided TNT by cold pressing.

Пример конкретного выполнения способаAn example of a specific implementation of the method

Заряд ВВ массой 0,60 кг выполнен в виде удлиненного составного цилиндра в соотношении l/d 3,34:1, где l - длина составного цилиндра, a d - его диметр. Каждый из составных элементов 1 заряда - шашка - изготовлен методом холодного прессования. Заряд состоит из двух шашек из состава ТГ 40/60 (тротил/вещество A-IX-I) с плотностью 1,63-1,64 г/см3 и дополнительного детонатора 2 из состава на основе модифицированного октогена, полученной также методом холодного прессования с плотностью 1,76-1,77 г/см3. Количество шашек может быть больше двух. Тротил перед смешением измельчен до частиц размером от 100 до 900 мкм.The explosive charge weighing 0.60 kg is made in the form of an elongated composite cylinder in the ratio l / d of 3.34: 1, where l is the length of the composite cylinder, ad is its diameter. Each of the constituent elements of the 1st charge - the checker - is made by cold pressing. The charge consists of two pieces of the composition TG 40/60 (TNT / substance A-IX-I) with a density of 1.63-1.64 g / cm 3 and an additional detonator 2 of the composition based on modified HMX, also obtained by cold pressing with a density of 1.76-1.77 g / cm 3 . The number of checkers may be more than two. Before mixing, TNT is crushed to particles ranging in size from 100 to 900 microns.

Заряд помещают внутрь ледяной бронировки 4. Оптимальное соотношение массы льда к массе заряда 3:1. Сборку помещают в центр герметичной взрывной камеры 5 объемом 1,7 м3. Инициирование заряда производят с помощью электродетонатора 3 и дополнительного детонатора 2. Применение дополнительного детонатора 2 обуславливает начальную скорость детонации до 8650 м/с. Взрывная камера 5 заполнена газообразными продуктами детонации от предыдущих взрывов.The charge is placed inside the ice reservation 4. The optimum ratio of the mass of ice to the mass of charge is 3: 1. The assembly is placed in the center of the sealed explosive chamber 5 with a volume of 1.7 m 3 . The charge is initiated using an electric detonator 3 and an additional detonator 2. The use of an additional detonator 2 determines the initial detonation speed up to 8650 m / s. The blast chamber 5 is filled with gaseous detonation products from previous explosions.

В результате взрыва образуется пересжатая детонационная волна, на фронте которой формируются благоприятные условия по температуре и парциальному давлению атомов углерода для генерации углеродных кластеров, в частности наноалмазов и др.As a result of the explosion, a compressed detonation wave is formed, at the front of which favorable conditions are formed for the temperature and partial pressure of carbon atoms to generate carbon clusters, in particular nanodiamonds, etc.

После подрыва водную суспензию, содержащую наноалмазы и другие наноструктурированные графитовые образования, через клапан 7 снизу камеры 5 сливают в приемную емкость (на чертеже не показана). Затем фильтруют через набор сит, магнитоулавливатель и подвергают центрифугированию для удаления водной части.After undermining, an aqueous suspension containing nanodiamonds and other nanostructured graphite formations is poured through a valve 7 from the bottom of the chamber 5 into a receiving tank (not shown in the drawing). Then it is filtered through a set of sieves, a magnet trap and centrifuged to remove the aqueous portion.

Claims (7)

1. Способ промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований путем подрыва в ледяной бронировке заряда взрывчатого вещества с отрицательным кислородным балансом в герметичной взрывной камере в среде, инертной по отношению к конденсированным продуктам детонации, с их последующей очисткой, отличающийся тем, что создается предварительный инициирующий разряд путем подрыва дополнительного детонатора, при этом основной заряд взрывчатого вещества имеет удлиненную вдоль оси форму и получен методом холодного прессования.1. A method for the industrial production of diamonds and other solid-state nanostructured graphite formations by detonating an ice explosive charge with a negative oxygen balance in an airtight explosive chamber in an environment inert to condensed detonation products, followed by purification, characterized in that a preliminary initiating discharge by detonating an additional detonator, while the main explosive charge has an elongated shape along the axis and obtained Methods for cold pressing. 2. Способ промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований по п.1, отличающийся тем, что соотношение льда к массе заряда составляет 3:1.2. A method for the industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations according to claim 1, characterized in that the ratio of ice to charge mass is 3: 1. 3. Устройство промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований способом по п.1, включающее герметичную взрывную камеру, ледяную бронированную оболочку с размещенным внутри нее зарядом взрывчатого вещества цилиндрической формы и электродетонатор, отличающееся тем, что заряд взрывчатого вещества имеет удлиненную вдоль оси форму и получен методом холодного прессования из гексогена и мелкодисперсного тротила, при этом над зарядом взрывчатого вещества размещен дополнительный детонатор.3. The device for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations according to claim 1, comprising a sealed explosive chamber, an ice-cold armored shell with a cylindrical explosive charge placed inside it and an electric detonator, characterized in that the explosive charge has a shape elongated along the axis and obtained by cold pressing from RDX and fine TNT, while an additional detonator is placed above the explosive charge. 4. Устройство промышленного получения алмазов и других твердофазных наноструктурированных графитовых образований по п.3, отличающееся тем, что электродетонатор размещен в выемке дополнительного детонатора.4. The device for industrial production of diamonds and other solid-state nanostructured graphite formations according to claim 3, characterized in that the electric detonator is placed in the recess of the additional detonator. 5. Заряд взрывчатого вещества, имеющий цилиндрическую форму, отличающийся тем, что выполнен удлиненным по оси и составлен из двух или более цилиндрических элементов, полученных методом холодного прессования и соединенных, например, посредством клея.5. An explosive charge having a cylindrical shape, characterized in that it is made elongated along the axis and composed of two or more cylindrical elements obtained by cold pressing and connected, for example, by means of glue. 6. Заряд ВВ по п.5, отличающийся тем, что его длина в 2 и более раз превосходит диаметр.6. The explosive charge according to claim 5, characterized in that its length is 2 or more times the diameter. 7. Заряд ВВ по п.5, отличающийся тем, что выполнен на основе мелкодисперсного тротила с размером частиц от 100 до 900 мкм. 7. The explosive charge according to claim 5, characterized in that it is made on the basis of fine TNT with a particle size of from 100 to 900 microns.
RU2011147954/05A 2011-11-24 2011-11-24 Method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations, apparatus and charge for production thereof RU2483023C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147954/05A RU2483023C1 (en) 2011-11-24 2011-11-24 Method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations, apparatus and charge for production thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011147954/05A RU2483023C1 (en) 2011-11-24 2011-11-24 Method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations, apparatus and charge for production thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2483023C1 true RU2483023C1 (en) 2013-05-27

Family

ID=48791869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011147954/05A RU2483023C1 (en) 2011-11-24 2011-11-24 Method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations, apparatus and charge for production thereof

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2483023C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676614C1 (en) * 2017-11-21 2019-01-09 Общество с ограниченной ответственностью "СКН" Method of detonation synthesis of nanodiamonds

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353708A (en) * 1990-11-09 1994-10-11 Stavrev Starvri Y Method for production of ultradispersed diamond
RU2041165C1 (en) * 1993-02-12 1995-08-09 Научно-производственное объединение "Алтай" Diamond-carbon substance and method of its production
RU2042615C1 (en) * 1993-04-09 1995-08-27 Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики Method for production of diamonds
RU2078661C1 (en) * 1995-01-20 1997-05-10 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Chamber for explosive treatment of materials
RU2100063C1 (en) * 1994-03-18 1997-12-27 Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики Method of preparing diamond in detonation wave
RU2230702C1 (en) * 2003-02-06 2004-06-20 Закрытое акционерное общество "Алмазный Центр" Method of preparing nano-diamands
CN101445235A (en) * 2008-12-29 2009-06-03 郑鲁生 Method for power generation and diamond preparation by explosion
RU2424185C2 (en) * 2009-05-15 2011-07-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нано-С" Carbon-containing nanoparticle and method of its production

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5353708A (en) * 1990-11-09 1994-10-11 Stavrev Starvri Y Method for production of ultradispersed diamond
RU2041165C1 (en) * 1993-02-12 1995-08-09 Научно-производственное объединение "Алтай" Diamond-carbon substance and method of its production
RU2042615C1 (en) * 1993-04-09 1995-08-27 Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики Method for production of diamonds
RU2100063C1 (en) * 1994-03-18 1997-12-27 Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики Method of preparing diamond in detonation wave
RU2078661C1 (en) * 1995-01-20 1997-05-10 Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики Chamber for explosive treatment of materials
RU2230702C1 (en) * 2003-02-06 2004-06-20 Закрытое акционерное общество "Алмазный Центр" Method of preparing nano-diamands
CN101445235A (en) * 2008-12-29 2009-06-03 郑鲁生 Method for power generation and diamond preparation by explosion
RU2424185C2 (en) * 2009-05-15 2011-07-20 Общество С Ограниченной Ответственностью "Нано-С" Carbon-containing nanoparticle and method of its production

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2676614C1 (en) * 2017-11-21 2019-01-09 Общество с ограниченной ответственностью "СКН" Method of detonation synthesis of nanodiamonds

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102517885B1 (en) Blasting Method using Liner applied to Primer, Booster and Charge in a blasthole
US8240251B2 (en) Reactive shaped charge, reactive liner, and method for target penetration using a reactive shaped charge
CN103073369B (en) Casting-curing insensitive high-explosion-heat explosive and preparation method thereof
WO1992003394A1 (en) Water reactive device and method
CN101427097A (en) An explosive charge
Amosov et al. Effect of batch pelletizing on a course of SHS reactions: An overview
JP2023175710A (en) Double-tube connection structure for detonation synthesis, detonation synthesis device, application of double-tube connection structure for detonation synthesis or detonation synthesis device, and production method of high-strength composite tube or high-strength pressure vessel
RU2483023C1 (en) Method for industrial production of diamonds and other solid-phase nanostructured graphite formations, apparatus and charge for production thereof
RU121497U1 (en) DEVICE FOR INDUSTRIAL PRODUCTION OF NANODIAMONDS, CHARGE FOR PRODUCTION
CN102601361B (en) Split high-temperature preheating powder explosive sintering device
WO2007092495A2 (en) Gas-generating compositions, fracturing system and method of fracturing material
CN110078033B (en) Preparation method of high-density copper azide with constraint shell
CN101445235A (en) Method for power generation and diamond preparation by explosion
RU2230702C1 (en) Method of preparing nano-diamands
RU2327637C1 (en) Method of obtaining detonation nanodiamonds
CN102337870A (en) Composite efficiency-increasing perforation device for secondary explosion
JP2004323277A (en) Cubic spinel type silicon nitride of high pressure phase type and manufacturing method therefor
Zhang et al. The effect of charge reactive metal cases on air blast
RU2041166C1 (en) Method for production of diamonds
RU2676614C1 (en) Method of detonation synthesis of nanodiamonds
Gao et al. Study on explosion reaction mechanism and energy release characteristics of HMX-based explosives containing B-Al
RU2331578C2 (en) Method of obtaining of cubic silicon nitride
CN202228052U (en) Secondary explosion cladding synergistic perforator
Barinov et al. SHS reaction in Zn-S powder blends under quasi-isostatic pressure
RU2485434C1 (en) Charge of staroverov - 9 (versions)

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
PD4A Correction of name of patent owner