点“石”成“金”—用爆炸法由石墨人工合成金刚石简介

石墨和金刚石，在自然界中都是由游离碳组成，只是组成的结构不同。石墨在高温的条件下，可以人工合成金刚石。用炸药爆炸的方法要以造成高压高温的条件。国外资料表明，用爆炸法人工合成金刚石，投资少，不要厂房。不需昂贵设备，效益巨大，市场前景广阔。     

爆轰过程中游离碳的状态研究

目的 研究高密度负氧平衡炸药爆轰过程中游离碳的状态。方法 结合爆轰合成纳米金刚石数值结果以及对固相爆轰产物的实验研究,对爆轰过程中游离碳的状态进行讨论。用具有明确物理意义和纯石墨,金刚石,超微金刚石和类液碳的状态方程对多种炸药的爆速进行计算。结果与结论 用超微金刚石和类液碳的状态方程比用纯石墨和金刚石的状态方程预报的炸药爆轰参数更接近实验值,证明高密度负氧平衡炸药爆轰时ＣＪ点上游离碳主要是以液态或     

影响超细金刚石尺寸长大的限制机理

负氧平衡炸药爆轰产物中未被氧化的游离碳，在反应区内高温高压的作用下可以转化为纳米级的超细金刚石，这一过程可以近似用液滴的快速聚集动力学理论来描述。本利用炸药爆温以及小粒子性质研究了超细金刚石生长过程中受到的尺寸限制条件。结果表明，超细金刚石粒子的准熔化相区域可能是影响其生长的限制条件，有关超细金刚石生长时间的估算支持上述结论。     

炸药爆轰合成超微金刚石的数值模拟

在相变模型基础上对炸药爆轰过程中超微金刚石的合成进行数值模拟，用简单反应速率函数估算炸药爆轰反应区的热力学参数，用动力学有限元程序DYNA2D模拟爆轰产物的膨胀过程，按均匀成核和长大两步模拟爆轰过程中游离碳相变成金刚石的过程，同时考虑金刚石在爆轰产物膨胀过程中的石墨化。计算了不同装药条件和保护条件下金刚石的成核率，长大线速度，石墨化率，金刚石得率及粒径分布等信息，对计算结果进行分析和讨论。     

PETN炸药爆轰参数的数值模拟

用吉布斯自由能最小原理,通过解化学平衡方程组,求解PETN炸药爆轰产物系统的平衡组分,计算结果与用BKW和LJD方法计算的结果相近.用自编的程序从碳的石墨相、金刚石相、类石墨液相和类金刚石液相4种相态中确定出炸药爆轰产物中游离碳更可能存在的相态,并用此相态计算碳的Gibbs自由能,以WCA状态方程作为爆轰气相产物的物态方程,对PETN炸药爆轰参数作了预言,爆轰CJ点的爆速、爆压和爆温的计算结果与实验值吻合得很好.     

纳米金刚石颗粒粒度的测量

对用负氧平衡炸药在密闭容器内爆轰制备的纳米金刚石，用X射线衍射线线宽法(谢乐公式)、透射电镜观察法(TEM)、激光喇曼散射法、比表面积法和X射线小角散射法等手段，对合成的纳米金刚石颗粒粒度进行了测量，表明用炸药爆轰法制备的纳米金刚石具有立方金刚石结构，颗粒呈球形或椭球形，平均粒径为6．7nm。在5种测量方法中，用X射线衍射线线宽法(谢乐公式)得到的平均粒径值最小，而用其他4种测量方法所得到的粒径值基本一致。     

不同敏化方式的乳化炸药水下爆炸能量测试

利用水下爆炸测试系统，对使用化学敏化剂亚硝酸钠、物理敏化剂膨胀珍珠岩和玻璃微球敏化的乳化炸药的水下爆炸能量进行了实验研究，比较了在相同条件下三种敏化方式的乳化炸药的水下爆炸能量。研究结果表明：在相同条件下，玻璃微球敏化的乳化炸药的水下爆炸能量最大，亚硝酸钠敏化的乳化炸药的水下爆炸能量次之，珍珠岩敏化的乳化炸药的水下爆炸能量最低。     

火焰法沉积金刚石薄膜的组织结构

用透射电镜（ＴＥＭ）对大气中火焰法沉积（ＣＦＤ）金刚石薄膜的组织结构进行了分析研究。结果表明，所沉积的金刚石晶体中（１１１）面上存在着大量层错及显微孪晶，在（１１１）面上晶粒边界处的位错密度较低，此外，在金刚石薄膜中还观察到存在于金刚石颗粒间的非金刚石型碳（Ｃ），即无定形碳及微晶石墨。     

3种炸药水下爆炸的声波特性测试及其对比分析

为了比较不同类型炸药水下爆炸的声波干扰特性,通过TNT,RS211和RS3-4炸药的水下爆炸实验与测试,从5个方面对比分析了3种炸药水下爆炸的水声特性,即冲击波的衰减特性、冲击波的持续时间、炸药能量特性、声压级及功率谱. 结果表明,炸药水下爆炸可以作为强水声干扰源,但在不同距离上3种炸药的声学特性是不一样的,其干扰性能也不同.     

裂隙、岩溶含水层疏排水钻孔的爆炸洗孔技术研究

在裂隙、岩溶裂隙含水层水文地质条件研究基础上，根据炸药在水中爆炸原理，介绍了控制炸药爆炸能量和孔内爆炸方法，达到对岩体的爆炸致裂以及对原储导水裂隙的冲刷疏导作用，提高了地下工程中钻孔或水源井的疏排效率，同时又保护钻孔孔壁不被破坏     

玻璃微球含量对乳化炸药水下爆炸能量的影响研究

为了研究玻璃微球含量对乳化炸药水下爆炸能量的影响,分别在乳胶基质中外加2%,3%,4%,5%,6%的玻璃微球,制得5种乳化炸药,在相同的实验条件下,采用水下爆炸法对其进行测试.结果表明,玻璃微球含量对乳化炸药水下爆炸能量有较大影响,在一定范围内,随着玻璃微球含量的增加,乳化炸药水下爆炸各能量参数逐渐变大.当玻璃微球质量分数为4%时,其水下爆炸能量输出最大,若玻璃微球含量继续增加则乳化炸药水下爆炸能量随之降低.     

压装TNT粒子速度模拟信号的分析与处理

利用电磁法研究炸药爆轰时,必然存在由导电的爆炸产物在磁场中运动而产生的附加电磁场。为了能有效地排除爆炸产物导电性影响,该文提出了爆炸产物导电性对粒子速度计记录影响的数学物理模型,用改变负载电阻值的方法,测量粒子速度计和产物计的输出特性——动态电导与零负载电流随时间的变化,利用排除爆炸产物导电性影响的处理程序,对压装TNT炸药粒子速度模拟信号进行分析与处理.结果证明,无绝缘层的粒子速度计记录经这样的处理程序修正后,电磁法所测的TNT炸药爆轰参数与其它方法所测的结果相比,不再偏低。     

装药内爆炸下混凝土损伤特性研究

为完善炸药混凝土内爆炸理论、提高其做功能力,该文建立混凝土内部炸药爆炸模型.在混凝土内爆过程中及冲击载荷下,对TNT炸药及PBX类炸药对混凝土的毁伤破坏效应,利用混凝土动力学损伤破坏模型和光滑粒子动力学方法进行数值研究.该文定量地给出了混凝土内爆炸损伤的类型为抛掷内爆炸和松动内爆炸.数值分析了混凝土介质的运动特性,确定了混凝土内爆炸的最佳条件.在掩埋情况下,炸药埋深0.45H时,内爆效果较好.     

铝铝薄板爆炸焊接厚度匹配性研究

针对覆板、基板与炸药几何尺寸是实现高质量板材爆炸焊接的重要初始参数.利用数值模拟为主、验证实验为辅的方法,进行了炸药厚度对一定厚度铝质复板与基板爆炸焊接质量影响规律的研究.将爆炸焊接简化为二维问题,进行大量数值计算,综合板材温度、压力、材料密度、覆板速度等动态参数比较分析,得到一定条件下实现较薄铝板成功焊接的炸药极限厚度,并进行了实验验证.在数值模拟及实验数据基础上,进行了覆板、基板厚度与炸药厚度匹配性分析.利用拟合法得到了基板厚度一定条件下,炸药厚度极限值随覆板厚度变化的经验公式;利用多元回归方法,对炸药厚度、覆板厚度与基板厚度之间的关系进行了分析,这对于铝板爆炸焊接实际应用具有较重要意义.     

飞板运动规律的特征线差分方法研究

在经典理论及公式的基础上利用特征线数值插分方法对飞板运动规律进行研究。在差分过程中对于滑移爆轰飞板抛掷问题进行模型化时，将炸药与空气界面视为炸药与真空界面；在对声速面进行处理时采用简单弱爆轰假设。采用特征线法差分格式，编制程序对飞板二维抛掷问题进行数值求解，在爆炸焊接中常用的炸药质量比与炸药γ值范围，采用最小二乘法对数值计算结果进行拟合。     

爆炸焊接

近几年来,在我国焊接工艺战线上,推行一种新型的工艺方法,叫做爆炸焊接,也称爆炸复合。它是利用炸药作能源,将两种不同金属(或相同金属)的材料,焊接成双金属板。与目前使用的轧板法、熔铸法、堆焊法等工艺相比较是一种较先进的工艺方法,符合多快好省地建设社会主义总路线精神的。爆炸焊接的主要优点1、它不需复杂的焊接没备,工艺简单,成本低(每次只需消耗廉价的炸药),田野旷     

金属铝粉对水下爆炸威力的影响

针对水下爆炸的爆炸威力,论述了铝粉在水下爆炸中对炸药爆炸冲击波压力及能量的影响。铝粉的增加可提高炸药的爆热,适当比例铝粉的加入,可使炸药获得最大的冲击波能及机械气泡能,进而提高炸药水下爆炸威力。     

金刚石膜和氢化非晶碳膜电阻率测量的对比研究

对金刚石膜和氢化非晶碳膜的电阻率测试方法进行了对比研究，即对金刚石膜采用“大”尺度电极，氢化非晶碳膜采用“大”尺度电极和小尺度电极测量I－V曲线进行对比分析和讨论，得出了有意义的结果。     

炸药殉爆实验和数值模拟

为解决炸药殉爆实验可以给出炸药殉爆条件,但不能得到炸药爆炸过程细节的问题,进行了固黑铝(GHL)炸药殉爆实验,通过观测残留炸药和见证板变形,判断被发炸药爆炸情况. 并采用非线性有限元计算方法对炸药殉爆实验进行了数值模拟计算. 计算模型中主要考虑了主发炸药爆炸冲击波在空气中的传播及其对被发炸药的冲击起爆. 用欧拉法描述主发炸药及周围空气介质,用拉格朗日法描述被发炸药和见证板. 通过数值模拟计算,分析了炸药殉爆过程中,被发炸药爆轰波的成长历程. 结果表明:被发炸药起爆点位于药柱下端,爆轰波先向下传播,使底部炸药先爆炸,然后转为向上传播起爆整个炸药柱;炸药底端压力不高,远低于炸药C-J爆压,对见证板的破坏作用较小.     

橡皮炸药沟槽通道爆轰波传播特性

目的　研究以ＲＤＸ为主体的橡皮炸药在沟槽通道中爆轰波传播特性及新的装药方法; 方法　以黄铜作基板,用药片整体雕刻填充法装药进行炸药传爆性能实验; 结果得到以ＲＤＸ为主体的橡皮炸药在沟槽通道中爆轰波传播的各种临界尺寸数据; 结论　将以ＲＤＸ为主体的橡皮炸药及药片整体雕刻填充法装药用于爆炸逻辑网络装药技术研究是可行的;