[發(fā)明專利]一種銅基懸浮液及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911087708.4
• 申請(qǐng)日: 2019-11-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110724020B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭保輝;林國(guó)忠;羅觀;祝青;劉濤;謝虓;肖春;黃川
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)工程物理研究院化工材料研究所
• 主分類號(hào): C06B35/00
• 分類號(hào): C06B35/00;C01G3/02;B22F1/00;B22F9/02
• 代理公司: 四川省成都市天策商標(biāo)專利事務(wù)所 51213
• 代理人: 胡慧東

本發(fā)明公開(kāi)了一種銅基懸浮液，含能材料領(lǐng)域，由銅基粉體、聚乙烯醇、硼酸和水組成。其制備方法為：將一定量的聚乙烯醇和硼酸溶于水，混合均勻后加入氧化銅或銅粉，攪拌反應(yīng)一定時(shí)間后冷卻至室溫即得銅基懸浮液。采用本發(fā)明方法制備的銅基懸浮液，具有較寬的粉體含量范圍、較好的耐沉降性能以及溶劑易去除等特點(diǎn)，可以為疊氮化銅、銅基煙火藥提供氧化銅和銅粉前體。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于含能材料領(lǐng)域，具體涉及銅基懸浮液及其制備方法，在起爆藥疊氮化銅、銅基煙火藥中具有廣泛的應(yīng)用前景。

背景技術(shù)

現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)武器系統(tǒng)提出了越來(lái)越高的要求，實(shí)現(xiàn)武器彈藥的小型化和智能化成為主要關(guān)注焦點(diǎn)之一，而微小型火工序列是主要技術(shù)途徑。目前火工序列中常采用的起爆藥劑有疊氮化鉛、斯蒂芬酸鉛、二硝基重氮酚、高氯酸-四氨-雙(5-硝基四唑)合鈷、高氯酸三碳酰肼合鎘、高氯酸三碳酰肼合鋅、堿式苦味酸鉛與疊氮化鉛共沉淀物。與其他起爆藥相比，疊氮化銅具有極限起爆藥量低、輸出能量大、綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)。

但是疊氮化銅異常敏感，導(dǎo)致其長(zhǎng)期以來(lái)應(yīng)用一直受到限制。隨著MEMS技術(shù)的發(fā)展，以疊氮化銅為基的微裝藥技術(shù)受到了越來(lái)越多的關(guān)注。目前制備疊氮化銅的方法包括疊氮化鈉與銅鹽的復(fù)分解反應(yīng)法、氧化銅或銅的疊氮酸化法。而采用氧化銅或銅的疊氮酸化法具有原材料易得、反應(yīng)轉(zhuǎn)化可控、便于原位制備等優(yōu)點(diǎn)，非常適合于采用3D打印的微裝藥技術(shù)。銅基粉體具有較大的密度，特別是銅粉密度達(dá)8.9g/cm³,在溶液中極易沉降導(dǎo)致密度偏差、堵塞打印噴頭，因此設(shè)計(jì)具有合理流變特性的銅基懸浮液具有重要應(yīng)用價(jià)值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種銅基懸浮液及其制備方法。采用本發(fā)明方法制備的銅基懸浮液，具有較寬的粉體含量范圍、較好的耐沉降性能以及溶劑易去除等特點(diǎn)，可以為疊氮化銅、銅基煙火藥提供氧化銅和銅粉前體。

本發(fā)明更具體的技術(shù)方案如下：

(1)銅基懸浮液組成

本發(fā)明所述的銅基懸浮液，銅基粉體材料可以是氧化銅(CuO)、銅(Cu)；液相基質(zhì)為水，含有一定比例的聚乙烯醇和硼酸。

銅基粉體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～50％。

聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％～10％。

硼酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～1％。

(2)制備過(guò)程

本發(fā)明的銅基懸浮液制備方法，具體制備過(guò)程是：將一定量的聚乙烯醇和硼酸溶于水，混合均勻后加入氧化銅或銅粉，攪拌反應(yīng)一定時(shí)間后冷卻至室溫即得銅基懸浮液。

所述銅基粉體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％～50％，聚乙烯醇的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％～10％，硼酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～1％。

反應(yīng)溫度為室溫～60℃，反應(yīng)時(shí)間為5～30分鐘。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是：

本專利形成的銅基懸浮液，反應(yīng)機(jī)制為聚乙烯醇和硼酸在水中形成高分子絡(luò)合物，大幅提高了水溶液的粘度。采用本發(fā)明方法制備的銅基懸浮液，具有較寬的粉體含量范圍、較好的耐沉降性能以及溶劑易去除等特點(diǎn)，可以為疊氮化銅、銅基煙火藥提供氧化銅和銅粉前體。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，并不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的其他所用實(shí)施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1：

將1.0g聚乙烯醇、0.01g硼酸溶于9.0g水中，混合均勻后加入1.0g氧化銅粉，60℃下攪拌5分鐘，冷卻至室溫得到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10％的氧化銅粉懸浮液。

實(shí)施例2：