过刊目录

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    基础理论

  • 陈淼;徐明辉;刘宁;莫洪昌;卢先明
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    含能热塑性黏合剂主要是指聚合物分子结构中含有能量基团的热塑性弹性体,兼具高能和热塑性弹性体特性。从含能热塑性黏合剂的结构和性能出发,重点综述了近年来GAP、AMMO、BAMO、PNIMMO、PGN基含能热塑性弹性体(ETPE)以及二氟氨基含能黏合剂的合成及其性能研究,展望了ETPE的发展趋势。
  • 吴星亮①;王红松②;李文海③;徐飞扬①;蒋宇轩①;徐森①;刘大斌①;刘英③;蔡佩④;成文峰④
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    为了研究RDX和HMX在机械刺激下的临界反应阈值以及丙酮重结晶工艺对它们的影响,采用BAM撞击感度仪和摩擦感度仪测试了不同温度条件下的临界撞击能量和临界摩擦力。结果显示,80、60、40 ℃和25 ℃下,RDX的临界撞击能量分别为5.0、7.5、7.5、7.5 J,HMX的分别为4.0、4.0、5.0、5.0 J;RDX的临界摩擦力分别为120、120、128、144 N,HMX的分别为108、108、108、120 N。丙酮重结晶后,RDX在25 ℃的临界撞击能量和临界摩擦力分别为5.0 J、128 N;HMX在80、60、40 ℃和25 ℃下的临界撞击能量均为7.5 J,临界摩擦力分别为108、108、120、128 N。撞击感度和摩擦感度的结果表明:在25~80 ℃范围内,RDX和HMX的机械感度随着温度的提高呈下降趋势,重结晶工艺对RDX和HMX的机械感度存在着一定的影响。
  • 李东奇;沈李啸;陈岱松;朱顺官
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    以相同工艺制作类石墨桥膜点火桥,对其进行蘸药等处理,形成点火头结构;升降法试验得到不同激发条件下50%发火时的电流或电压,并验证其发火可靠性;测试点火头的响应状态,得到裸桥状态下类石墨桥膜对不同能量输入的响应。以相同方式制作桥丝式点火头,得到发火参数与电压、电流特性。涂覆有150目下叠氮肼镍(NHA)的类石墨桥膜,99%恒流发火电流为325.65 mA;99%恒压发火电压为2.43 V;在电容47 μF条件下99%脉冲发火电压为10.45 V。同样蘸药的桥丝式点火头,99%恒流发火电流为89.61 mA;在电容47 μF条件下99%脉冲发火电压为4.72 V。对比发现,类石墨桥膜点火头在使用钝感药剂时可满足0.99(0.90置信度下)可靠度要求。
  • 蔡永昶;吴文倩;陈利平
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    三硝基均苯三酚(TNPG)在硝化过程中不可避免地会接触到酸根离子。为了探究硝酸、硫酸作用下TNPG的热分解特性,采用差示扫描量热仪(DSC)对合适酸含量的样品在不同升温速率条件下进行测试,并进行动力学分析与预测。DSC测试结果表明,TNPG的起始分解温度为198.35 ℃,硝酸和硫酸都能促进其热分解过程,随着酸含量的增加,起始分解温度降低。无模型法计算得到TNPG的活化能变化范围为97~103 kJ/mol,而酸作用下的TNPG较不稳定,活化能为20~94 kJ/mol(硝酸作用)和135~224 kJ/mol(硫酸作用)。等温预测结果说明,各样品具有自催化分解特性;绝热预测结果表明,每个样品的TD24分别为137.6 ℃(TNPG)、111.3 ℃(硝酸作用)和140.4 ℃(硫酸作用)。若在合成过程中发生热失控,采取控制措施的时间余量较大;需要将物质在阴凉、干燥、无酸根离子的环境中储存,避免外部火灾的发生。
  • 爆炸材料

  • 解德富①;黄振亚①;张成①;卫又华②;宋亚苹①
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    为了研究一种具有高能、高燃速特性的新型发射药,在高能发射药的配方体系中添加了两种高燃速功能材料乙二胺-三乙烯二胺高氯酸盐(SY)和硝酸肼镍(NHN)。利用密闭爆发器试验研究高燃速功能材料对高能发射药燃速特性的影响规律,并考察其对高能、高燃速发射药综合性能的影响。采用中止燃烧试验和SEM探索了燃速提高的机理。结果表明,添加质量分数3%的SY或NHN可以有效地提高发射药的燃速,使燃速分别提高了31.8%、17.8%,SY对燃速的提高效果更为显著;高能、高燃速发射药的火药力为1 200 J/g左右,具有较高的能量特性;在20 ℃和-40 ℃下,NDCS-02(含SY)的抗冲强度分别为73.89 kJ/m2和7.12 kJ/m2,NDCN-02(含NHN)的抗冲击强度分别为未断和6.60 kJ/m2,力学性能优良;NDCS-02和NDCN-02的撞击感度分别为19.0、22.4 cm,摩擦感度分别为84%、90%,都可以满足应用要求;NDCS-02和NDCN-02化学安定性测试的放气量分别为1.15、1.79 mL/g,安定性较好。中止燃烧试验和SEM的测试结果表明,高燃速功能材料先于发射药基体燃烧,使燃烧过程中燃面增加,从而提高燃速。
  • 张阳光①②
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    为了研究化学发泡剂对水胶炸药水下爆炸能量的影响,制备了交联时间分别为0.5、1.0、3.0、24.0、72.0 h和168.0 h的水胶炸药;在相同的试验条件下,采用水下爆炸法分别测试不同交联时间下水胶炸药水下爆炸的比冲击波能、比气泡能以及总能量,并与2#岩石乳化炸药水下爆炸总能量进行对比。结果表明,化学发泡剂对水胶炸药水下爆炸能量有较大的影响,在一定的交联时间范围内,随着交联时间的延长,水胶炸药的水下爆炸能量持续增加,当交联时间为72.0 h左右时,水胶炸药的水下爆炸能量达到最大;此后,若再延长交联时间,水胶炸药的水下爆炸能量呈下降趋势。交联时间为1.0 h时,水胶炸药的水下爆炸总能量与2#岩石乳化炸药的水下爆炸总能量相当。
  • 姚李娜;王彩玲;韩仲熙;戴致鑫;赵省向
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    为了研究黏结剂对TKX50单质炸药的机械感度和成型性能的影响,通过粒度分布试验分析了高速剪切粉碎机处理TKX-50原料后的形貌和粒度。借助机械感度试验研究了TKX-50原料、TKX-50预处理样品、黏结剂氟橡胶和含能热塑性弹性体ETPE包覆处理后TKX-50炸药的安全性能;利用压制成型试验分析了压力、温度对含不同黏结剂的TKX-50基压装炸药成型性的影响规律。结果表明,预处理后TKX-50的粒度变小,分布变窄,形貌比较规整,机械感度降低;氟橡胶或ETPE包覆处理TKX-50炸药的机械感度降低,在一定程度上提高了炸药的安全性;压力、温度对含氟橡胶或ETPE黏结剂的TKX-50基压装炸药的成型性影响较大,且ETPE黏结剂的TKX-50基混合炸药的成型性较好,特定压力和温度条件下其相对密度可达98.1%以上。
  • 张续①;吴红波①;朱可可②;高郁凯①
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    对耐低温乳化炸药的配方进行优化,选择油相材料、乳化剂、添加剂、敏化方式为考察因素,通过正交试验方法设计试验配方,利用高低温循环箱冷冻处理乳化炸药,以经低温冷冻后的乳化炸药析晶率为指标,运用SPSS 26.0(statistical product and service solutions 26.0)软件对各因素试验结果进行数据处理,得出组合为机油、高分子乳化剂、乙二醇、化学敏化为最佳配方;同时,验证了理论分析的正确性。
  • 爆破技术

  • 谢全民①;黄小武②;赵东华①;年鑫喆③
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    为确保某市地铁隧道安全、高效地爆破开挖,采用网络测振仪测试了隧道掘进爆破时周边建(构)筑物的爆破振速。基于频率切片小波变换开展时频特征分析,首先得到了测振信号的全频带时频分布特征,进而通过5个主成分频率切片区间更进一步精确提取了爆破振动信号时域、频域分布特征,并得到了相应频带内的爆破振动重构分量。实测数据时频特征分析表明,频率切片小波变换具备独特的信号分析优势,适用于地铁爆破振动信号时频特征提取;此次地铁隧道钻爆法开挖产生的质点峰值振速在0.07~0.85 cm/s之间,主频在13.3~68.9 Hz之间,爆破振速处于《爆破安全规程》规定的安全阈值范围内,爆破方案基本合理。
  • 付晓强①②;黄凌君①②;张仁巍①②;秦双双①②;刘静①②
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    在对立井爆破过程中井壁振动信号进行准确采集的基础上,采用匹配追踪(matching pursuit,MP)算法建立Gabor原子库,实现了爆破信号重构分量和残差分量的有效分离。通过信号短时傅里叶变换(short time Fourier transform,STFT)和魏格纳分布(Wigner-Ville distribution,WVD)对重构信号的时频分析及霍夫(Hough)变换时频聚集性对比,验证了WVD时频分析的优势。结果表明:MP-WVD组合信号分析方法对信号变化的适应性强,能够精确捕捉信号的局部细节,适合用于爆破信号非线性时频特征的提取过程。可为爆破方案调整和参数优化提供参考。
  • 李顺波;李泽华;李宏伟;樊保龙;白和强
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    空气间隔装药方式能够改变爆炸能量的分布,顶部空气间隔装药方式是提高炮孔顶部的岩石破碎效果的主要方式之一。通过理论和现场试验分析顶部空气间隔对岩石破碎块度的影响,顶部空气间隔的存在可以有效地改变爆生气体和冲击波在空气隔层中的作用方向;现场试验表明,空气间隔比例10%时平均块度和无空气间隔的平均块度接近,空气间隔比例25%时产生最大平均块度。得到的合理空气间隔比例为10%~15%。