纳米氧化钛的爆轰法制备及其性能表征研究

作     者：陈际洋 

作者单位：南京理工大学 

学位级别：硕士

导师姓名：解立峰

授予年度：2013年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 070301[理学-无机化学] 0702[理学-物理学] 

主      题：爆轰制备 纳米氧化钛 性能 表征 

摘      要：本文在系统的研究了氧化钛的制备、结构和性质的基础上,为了探索爆轰法合成合成纳米氧化钛的可能性,设计出用于合成氧化钛的特种混合药剂和特种乳化药剂的配方,并实验探索了药剂的制备工艺,并表征制备出的纳米氧化钛的特性,主要内容如下： (1)设计了两种爆炸性药剂来制备氧化钛。一种是以偏钛酸为前驱体的方法,包括直接和乳化炸药混合、以PV管装载偏钛酸置入膏乳药卷中心、直接与粉状乳化炸药混合这三种形式制得混合药剂。另一种是以硫酸氧钛做驱体的方法,通过平行试验得到最佳乳化配方及制备工艺,在水浴条件下配置硫酸氧钛的水溶液;加入硝酸盐,同样温度,搅拌下溶解完毕;融化油相组分;以高剪切乳化机将水相和油相完全乳化。 (2)采用正交试验的方法得到最佳敏化参数,可以使用10g药柱起爆;在化学敏化后添加35%以上的钝化RDX进行敏化,可以拥有雷管感度。 (3)得到乳化药剂的一般理化特性：乳化药剂经过化学发泡剂敏化之后,为淡黄色粘稠膏状。通过理论计算,得到爆热、爆温、爆容、爆速、爆压等乳化药剂的理论爆轰参数,并测得实际爆速3501m/s。 (4)采用XRD、XRF、SEM、TEM、BET、紫外吸收光谱分析等多种手段,对第二种药剂制得的纳米氧化钛的特性进行分析,得到：采用钝化RDX混合敏化后的特种乳化药剂合成纳米氧化钛粉末是可行的,使用硝酸代替磷酸作为化学敏化助剂,可以避免引入氧化磷,爆轰产物主要杂质为氧化硅,颗粒主要呈长椭圆形,所含锐钛矿晶粒平均尺寸为30.7nm,金红石型晶粒平均尺寸为33.1nm,比表面积27.5944cm2/g;化学敏化的药剂制备的氧化钛粒径范围210至250nm,以球形和椭球形为主,比表面积为4.5796cm2/g;两种产品均对于紫外光有明显的吸收作用：钝化RDX进行敏化的药剂制得氧化钛,在351nm以下的紫外波长范围,紫外光吸收特性更好。