[实用新型]一种双管爆炸压实陶瓷粉末装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及爆炸压实技术领域，具体涉及一种双管爆炸压实陶瓷粉末装置。

背景技术

爆炸粉末压实亦称爆炸粉末烧结或爆炸粉末合成，是利用爆炸能量将粉末材料烧结成一个块体或合成为另一种材料的技术总称，是利用炸药在极短时间内释放出的巨大能量使粉末材料获得高温、高压条件，颗粒间发生相对运动，在各种微观烧结机理下烧结出高密实度材料，实质上是多孔材料在激波绝热压缩下发生高温压实原理的应用。如爆炸纳米聚晶金刚石等所采用的即是爆炸合成技术，是利用爆炸能量将石墨相变成纳米聚晶金刚石。爆炸压实具备高压性，可以烧结近乎密实的材料，具备快熔快冷性，有利于保持粉末的优异特性，同时可以使Si3N4，SiC等非热熔性陶瓷在无需添加烧结助剂的情况下发生烧结。

现有的爆炸压实方法是在模具内装上粉末(如石墨粉、石墨与金属混合粉、石墨与金属、树脂的混合粉等等)，经过压力机预压，将其压至具有空隙率为10～25％的多孔粉末体；之后，将内装有粉末体的模具放置在金属板(动量导出板)上并置于爆炸装置的飞片下方，模具与爆炸装置的飞片应保持一定的距离(架高)；点燃爆炸装置的雷管，使爆炸装置中的炸药柱爆炸，推动飞片以一定的飞行速度撞击并粉碎粉末压实体，在粉末内部产生高温、高压，致使粉末瞬态相变。最后，回收散落的粉末灰，并对粉末灰进行筛选、冲洗以及用化学制剂进行残余未相变粉末处理，即得到所需要的产品。

爆炸烧结是爆炸力学在材料制备领域的一个重要应用，然而，对硬度较高、非热熔性的陶瓷粉末进行爆炸烧结所需的压力较高，若此压力直接由炸药接触爆炸产生，必须选用爆速较高的炸药。然而，目前普遍采用单管装置时，作用在陶瓷坯体上的冲击主要受到炸药爆轰速度的影响，而爆轰速度超过某一值后，陶瓷体中将会出现由非正规马赫反射引起的马赫孔现象，爆速过高也容易导致裂纹及径向硬度不均匀等缺陷，因此单管爆炸压实装置的冲击压力受到了限制，而双管爆炸压实可以在炸药爆轰速度较低的情况下产生较高的冲击力，从提高冲击压力和控制非正规马赫反射的角度来说，双管爆炸压实更容易得到密实度高、硬度均匀的烧结体。然而，双管爆炸压实装置的装置成本更高、结构却更复杂，其组装要求高、定位不准确、容易造成布药不均。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种双管爆炸压实陶瓷粉末装置，实现了陶瓷粉末爆炸压实过程中，利用低爆速炸药而获得更高密实度的烧结体；同时，此装置也解决了现有技术中爆炸压实装置组装要求高、定位不准确、布药不均导致的烧结体密度不均的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种双管爆炸压实陶瓷粉末装置，包括主基座、圆形定位卡槽底座、钢制内管、钢制外管和炸药限制管，所述圆形定位卡槽底座设置在主基座上，圆形定位卡槽底座包括底座中间的圆形凹槽、凹槽外部的环形双管定位凸台、双管定位凸台外部的环形凹槽以及环形凹槽外部的装药管限制凸台，所述圆形凹槽、环形双管定位凸台、环形凹槽及装药管限制凸台处于同圆心位置；所述钢制内管卡在双管定位凸台内壁，所述钢制外管套在双管定位凸台外壁，所述炸药限制管卡在装药管限制凸台内壁上，钢制内管、钢制外管及炸药限制管处于同圆心位置；所述钢制内管的顶部和底部分别设置一个与钢制内管相吻合的密封塞，其中顶部的密封塞上设置一个用于抽真空的真空孔；所述炸药限制管顶部为开口向下的圆锥形，圆锥形的上端设置一雷管容纳口。

进一步地，所述的圆形定位卡槽底座是由木头或塑料中任一种材料制成。

进一步地，所述的圆形定位卡槽底座是一体化成型或拼接成型。

进一步地，所述的主基座为钢制而成。

进一步地，所述钢制内管内设置若干用于防止爆炸压实过程中产生马赫孔的金属隔块。

进一步地，所述的钢制内管顶部的密封塞为锥形堵塞。

本实用新型的有益效果：(1)本实用新型的双管爆炸压实陶瓷粉末装置可利用低爆速炸药获得较高强度激波，提高烧结体密度；同时，飞管与内管在爆轰压力作用下发生粘结，较厚的钢套使背部稀疏明显减小，有利于提高烧结体密实度且分布均匀及扩大烧结范围。(2)本装置的圆形定位卡槽底座，能快速准确地进行安装操作，保证了同心度，从而保证了四周填充药量的均匀性，最终保证了烧结体密度的均匀性。

附图说明

图1为本实用新型的一种双管爆炸压实陶瓷粉末装置的结构示意图。

图2为本实用新型的一种双管爆炸压实陶瓷粉末装置的圆形定位卡槽底座局部示意图。