爆轰热解合成法是利用炸药爆炸时产生的极强的冲击波作用于初始原料,使其在瞬间的高温高压下发生破碎或者物理化学变化而形成一种新型材料的加工技术,该方法具有设备相对简单,反应时间快,成本低廉,并能大规模生产等优点。 本文采用爆轰法合成了锐钛矿相、金红石相、板钛矿相以及锐钛矿相和金红石相的混晶的纳米二氧化钛颗粒,考察了不同合成条件对制备的超细颗粒晶粒度、比表面积、吸附能力等的影响,同时对原料在爆轰作用下的破碎、合成机理进行了初步的探讨。 在爆轰热解法合成纳米二氧化钛颗粒的试验中,以偏钛酸为初始原料,同时混合黑索金炸药,进行爆轰热解实验。研究发现,爆轰原料的初始配比对产物的晶型、晶粒度大小、以及比表面积有很大的影响。当炸药所占的比例较高时产物的晶型基本为金红石相;当炸药的比例较低时,产物的晶型主要为低温的锐钛矿相和板钛矿相。同时随着炸药比例的升高,产物的晶粒度变大,比表面积下降。通过以上实验得出了炸药爆速、原料配比、爆轰冲击能量等参数对爆轰合成产物各项性能的影响,最终得到了最佳的工艺参数。 结合理论计算,得出了爆热、爆温、爆轰压力等相关参数与生成产物之间各性能参数的对应关系和影响,进一步指导了爆轰合成实验的进行方向和手段,为下一步合成其它氧化物提供了理论依据。 同时本文对爆轰合成纳米超细微颗粒的机理进行了初步的探讨。建立了爆轰冲击破碎——高温化学分解——水蒸汽再次物理热爆的合成模型,初步探讨了含水氧化物的破碎行为。