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谢兴华的课题组

简介 致力于新型爆破技术的开发与能源的利用

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纳米爆粉

   通过爆炸法合成纳米复合氧化物,利用炸药合成时间短(一般为几微秒左右),作用压力大(可达0.1-100 GPa);高反应,快速淬冷和原料离子状态结合等特点,可合成出成分均匀的纳米粉体材料;节省时间,生产效率提高。其中,高冷却速度,有利于保持纳米粉末的优异特性,尤其是阻止纳米复合氧化物晶粒长大;环境友好性,为解决“黑色”电池工业和吸附锂离子筛等陶瓷粉制备过程中损害工人健康和污染环境问题提供新的工业化合成方法。

研究结论

(1) 计算了含水炸药稳态和临界爆轰参数,用杜龙-派特定律计算了固相产物热容,分析了爆轰合成的纳米尖晶石锰酸锂形貌,采用硝酸铵焙烧补氧有明显效果;

(2) 设计了EPS发泡装置,用EPS敏化炸药进行了临界爆轰实验,分析了临界条件,分别设计并成功敏化了水胶、浆状、乳化和水溶4 种爆炸合成专用含水炸药;

(3) 乳化炸药爆轰出高分散球形纳米锂锌氧化物,经焙烧重结晶合成出含锂氧化锌,用其制备的锂离子筛吸附实验表明:锂离子吸附量达到 10.88 mg/g;

(4) 爆炸合成与焙烧重结晶相结合能生产出纳米和纯尖晶石相的锂锰复合氧化物,掺杂锂镍的尖晶石锰酸锂离子筛吸附实验表明:锂离子吸附量达到 6.66 mg/g;

(5) 设计了不含猛炸药敏化的低成本乳化炸药,提出了乳化膏体微观结构与稳定性检测评价的新方法;

(6) 低能量密度的水溶炸药爆炸反应与焙烧重结晶合成了纯相的尖晶石锰酸锂,不加粘合剂,固体产物成分均匀,炸药在常温配制,节能安全;

(7) 掺杂镍锂的纳米尖晶石锰酸锂显示了良好的循环性能,初始容量需进一步改善;

(8) 发现了乳化炸药爆燃现象,制备了层状和方块状非球形锂锌氧化物粉体,建立了通过收集检测爆炸氧化物区分爆燃与爆轰的判别准则。

通过含锂纳米复合金属氧化物爆炸合成方法研究,还可以衍生出原子尺度掺混的复式氧化物合成方法、陶瓷颗粒包覆纳米氧化物方法,以及爆炸合成专用系列炸药及其制造方法(如粉末与压装、浇铸、柔性、水溶、浆状、水胶和乳化等)。并且可以为廉价批量合成纳米氧化物陶瓷材料的探索研究和技术推广提供基本数据和技术手段。而且,还可以用爆炸方法开展单质、硫化物、碳化物和氮化物合成机理与应用研究。

创建: Apr 17, 2018 | 15:40