• 主管:中国科学技术协会

    主编:魏 卫

    ISSN 1007-7812

     
  • 主办:中国兵工学会与中国兵器工业第204研究所共同

    出版:《火炸药学报》 编辑部

    CN 61-1310/TJ

过刊目录

  • 2011年, 第34卷, 第3期      刊出日期:2011-03-25
      
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  • 赵凤起, 胥会祥
    2011,34(3): 1-5.
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    为研究发射药燃烧转爆轰特性及其影响因素,采用联合国危险分级试验中燃烧转爆轰试验方法对单、双、三基以及不同药型的发射药进行燃烧转爆轰试验。结果表明,在管厚4mm弱约束条件下,只有三基小粒发射药发生爆轰,在管厚9mm强约束条件下,6/7双基药、6/7叠氮发射药、6/7三基药以及三基小粒药发生爆轰。发射药配方中添加硝化甘油(NG)、叠氮硝胺(DA)和黑索金(RDX)以及减小药型尺寸,可增强发射药的燃烧转爆轰能力,同时,提高壳体约束强度更易发生燃烧转爆轰。
  • 张超, 任莹辉, 赵凤起, 仪建华, 徐抗震, 严彪, 马海霞, 宋纪蓉, 胡荣祖
    2011,34(3): 6-11.
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    为了系统地研究HAN基液体发射药在高压下的热物理性质,考虑其特有的分子结构,利用估算液体极性物质热物理性质的理论或经验公式,计算了HAN基液体发射药LP1845在高压下的密度、比热容、饱和蒸气压、蒸发潜热、摩尔相变热、黏度、导热系数、扩散系数等热物理性质,并绘制了各热物性参数随温度和压力的变化关系曲线。计算结果表明,HAN基液体发射药的高压热物理性质与一般液体燃料的性质不同。
  • 高福磊, 姬月萍, 汪伟, 刘卫孝, 陈斌, 刘亚静, 丁峰
    2011,34(3): 12-14.
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    为提高周向多线性爆炸成型弹丸的毁伤性能,用ANSYS/LS-DYNA有限元软件对周向MLEFP成型过程进行计算。通过对成型后LEFP性能的统计分析,得出装药长径比对周向MLEFP成型性能的影响规律。结果表明,在爆炸载荷作用下,周向MLEFP装药结构能够在四个方向上形成具有一定速度和长度的线性爆炸成型弹丸,可以实现从四周进行近距离拦截和引爆来袭导弹、毁伤轻型装甲目标的目的;当装药长径比取1.0≤L/D≤1.5时,形成的LEFP速度高,密实度好,集群毁伤效能好。
  • 李鑫, 陈树森, 李丽洁, 金韶华, 李志华
    2011,34(3): 15-20.
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    制备了5,5-偶氮四唑锌(ZnATZ),在室温条件下使其发生晶型转变。用IR、Raman、XRD对ZnATZ的晶型转变进行了研究。结果表明,ZnATZ和转晶后产物(t-ZnATZ)的IR和Raman谱图峰形基本一致,有红移现象,XRD峰强和位置差别较大,说明两者结构相同、晶型不同,互为同质多晶型体。将ZnATZ和t-ZnATZ进行了爆炸性能对比,感度测试结果表明,ZnATZ具有良好的火焰感度,撞击感度较高,有望用作无铅点火药、击发药或针刺药组分;而t-ZnATZ对机械作用钝感。
  • 姜夏冰, 焦清介, 任慧, 孙庭儒
    2011,34(3): 21-24.
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    采用ANSYS/LS-DYNA 3D软件,对横向效应增强型侵彻体(PELE)侵彻破坏钢筋混凝土靶进行数值计算,得到PELE弹对钢筋混凝土靶侵彻破坏效应及开坑直径、崩落直径、通孔直径、钢筋断裂等参数。为验证数值计算结果,利用火炮进行了试验,试验结果与计算结果吻合良好,并利用实验结果进一步分析了高速撞击条件下PELE弹侵彻破坏钢筋混凝土的能力、PELE的横向效能、弹体变形和破坏等问题。
  • 邢晓玲, 赵凤起, 姬月萍, 肖立柏, 徐司雨, 胡荣祖
    2011,34(3): 25-27.
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    从纳米燃烧催化剂、含能催化剂和双金属燃烧催化剂三方面综述燃烧催化剂的研究新进展。总结了各类催化剂的特点和发展过程中的技术难题,指出燃烧催化剂的发展方向,如纳米催化剂的团聚抑制和催化机理、含能催化剂能量与感度的统一以及双金属催化剂的结构表征和含能化等。附参考文献55篇。
  • 梁彦会, 张建国, 谢少华, 张同来, 舒远杰, 杨利, 周遵宁
    2011,34(3): 28-31.
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    采用密度泛函理论的B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上得到了3-硝基-4-叠氮基呋咱(NAFO)的全优化构型,并在相同基组水平上求得体系的振动频率,用B3LYP/6-311+G(2d,p)方法求得NAFO的核磁数据。预估了该化合物的前线轨道能级差、密度、生成焓、爆速、爆压和撞击感度。结果表明,该化合物的分子轨道能级差为422.45[KG-*9]kJ/mol,理论密度为1.86]g/cm3,固相生成焓为572.66kJ/mol,爆速为9398 m/s,爆压为40.71 GPa,撞击感度H50为2.8cm,爆轰性能优于RDX和HMX,但其感度较高。
  • 熊贤锋, 王浩, 高杰, 罗一鸣, 王红星
    2011,34(3): 32-34.
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    为了解加速老化对炸药件撞击安全性的影响,开展了PBX-6炸药件在温度65℃、时间180d和365d的加速老化试验,建立了Φ100mm炸药件模拟跌落试验方法。对加速老化前后的PBX-6炸药件进行了带内外壳约束的模拟跌落试验,根据压力传感器测量炸药反应产生的冲击波超压,用高速相机拍摄炸药件不同速度的跌落撞靶过程,结合收集的实验残余物形貌来评定反应等级。结果表明,对于未老化或加速老化时间相同的试样,跌落高度越高,爆炸冲击波超压和爆燃反应程度越大。对于未老化和加速老化试样,跌落高度相同时,老化试样的爆炸冲击波超压和爆燃反应程度较大,撞击安全性降低。
  • 李永祥, 王建龙, 曹端林, 刘丽丽, 宋磊
    2011,34(3): 35-37.
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    参考钝感高能炸药的摩擦感度试验要求,建立了一种摆锤撞击带动砂靶摩擦炸药药片的摩擦感度试验方法,并测试了PBX-1、PBX-2及PBX-3药片的摩擦感度。结果表明,3种炸药的摩擦安全性排序与摩擦感度爆炸概率及滑道试验结果一致,该方法可用于评估成型PBX的摩擦安全性。
  • 都振华, 张蕊, 同红海, 李芳, 付东晓, 刘虎, 王林狮
    2011,34(3): 38-41.
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    以1,4-丁二醇(BDO)为引发剂,三氟化硼·乙醚(BF-3·Et-2O)为催化剂,使3-叠氮甲基-3-甲基氧杂环丁烷(AMMO)与四氢呋喃进行本体法阳离子开环聚合,得到3-叠氮甲基-3-甲基氧杂环丁烷与四氢呋喃的共聚醚(PAT)。通过红外光谱、核磁共振氢谱、碳谱和凝胶渗透色谱对共聚醚进行表征。结果表明,合成的共聚醚中两种不同结构单元的摩尔比与投料比基本吻合,共聚醚的相对分子质量可控、分布较窄。差热扫描量热法测得PAT的玻璃化转变温度为-59.2 ℃,分解峰温为264.1℃,表明其具有良好的低温性能和热稳定性。
  • 梁争峰, 袁宝慧, 程淑杰, 刘惠玲
    2011,34(3): 42-44.
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    在Ar气氛保护下,用TG-DSC研究了3种n-Al/n-PTFE复合物(包括化学计量配比和富燃料配比复合物)的热行为,用XRD和FE-SEM对其热反应产物进行了形貌观察和成分分析。结果表明,在520~590℃,3种复合物均发生反应,出现剧烈放热,两组富燃料配比复合物在470~520℃还出现了“预点火”现象,在590~800℃仍有反应发生,而化学计量配比复合物则未观察到预点火现象和590~800℃区间的反应。SEM和XRD结果显示,残余产物被熔接成团聚体,主要为AlF3相,并伴随着部分未反应的Al。
  • 盛振新, 刘荣忠, 郭锐
    2011,34(3): 45-47.
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    通过CAD/CAE软件建立了不同装药质量与网格尺寸的半无限爆炸场模型,利用AUTO-DYN有限元程序计算出爆炸波的超压值和正压作用时间。将模拟结果与实验数据进行了比较。结果表明,AUTO-DYN有限元程序在模拟爆炸场时,近、中场的计算结果与实验误差相对较大,而远场的计算结果与实验的误差相对较小。计算模型的网格尺寸、计算区域大小和计算机的计算能力对模拟结果有影响。直接使用AUTO-DYN模拟爆炸场对人体的创伤效应存在一定局限性。
  • 代晓淦, 文玉史, 李敬明
    2011,34(3): 48-51.
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    利用电子万能实验机和分离式霍普金森压杆对RDX基PBX炸药进行了实验,获取了不同应变率(10-3~ 103s-1)下的应力-应变曲线,用扫描电子显微镜(SEM)分析了RDX基PBX炸药的微观损伤模式。结果表明,RDX基PBX炸药的力学性能具有明显的应变率效应,失效应力和失效应变均随着应变率的增加而增加。准静态压缩时,试样沿轴线方向开裂,以界面脱粘为主要的损伤模式;而冲击压缩时,试样依然保持原有的块状结构,界面脱粘和晶粒破碎两种损伤模式并存。
  • 马昌兵, 强洪夫, 武文明, 薛晶
    2011,34(3): 52-56.
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    用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对键合剂与固化剂N-100之间的反应进行了动力学研究,得到了反应速率常数和表观活化能,测试了键合剂W01和BAG01的力学性能。结果表明,W01/N-100和BAG01/N-100反应均为二级反应;表观活化能分别为33.35kJ/mol和32.26kJ/mol;反应速率随反应温度的升高而增加;键合剂W01使推进剂的力学性能有所提高,且作用效果优于传统键合剂BAG01,键合剂W01与聚叠氮缩水甘油醚(GAP)匹配性好。
  • 温刚, 堵平, 廖昕
    2011,34(3): 57-60.
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  • 魏学涛, 刘毅, 袁忍让, 武冠男
    2011,34(3): 61-64.
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    用圆筒试验研究了Φ25mm和Φ50mm含铝炸药的JWL状态方程,采用解析求解和二维数值模拟,得到了两种含铝炸药的JWL状态方程参数。结果表明,压装含铝炸药的后加速能力较强。含铝炸药的加速能力与JWL状态方程参数与尺寸有关。
  • 邹伟伟, 肖乐勤, 菅晓霞, 周伟良
    2011,34(3): 65-68.
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    将微分形式的Visco-SCRAM模型简化为单轴应力下的增量形式,用其拟合出PBX在不同应变率的单轴拉伸与单轴压缩下的应力应变曲线,然后根据微裂纹平均半径的变化分析其相应的细观物理过程,并分析了黏性对PBX力学性能的影响。结果表明,Visco-SCRAM模型能反映PBX强度与模量的拉压不对称性和应变率效应。破坏时的微裂纹平均半径随应变率的增大而增大,且该值在拉伸加载下明显小于压缩的情况。在一定范围内,随着黏性的减小,模量和强度增大,而破坏应变减小。
  • 代淑兰, 贺增弟, 肖忠良
    2011,34(3): 69-71.
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    通过优化配方中AP和Al的质量百分比,设计并制备了一种於浆浇铸AP/Al/CMDB 推进剂,并系统研究了推进剂的比冲、工艺等。研究表明,当扩张比为100∶1 (p=10MPa)时,该推进剂的比冲高达2637]N·s·kg-1;工艺、力学和燃烧性能也较好,特别是压强指数较低 (0.47,1~10MPa;0.37,10~20MPa);其感度和化学安定性可满足火箭发动机自由装填的要求。TG-DSC 分析表明,这种推进剂的热重损失可分为三段,而在DSC曲线上仅能观察到两个热分解过程,而火焰分析表明,该推进剂的火焰仍为典型的扩散火焰。
  • 王文俊, 邵自强, 左洋, 李永红, 冯蕾, 王飞俊
    2011,34(3): 72-75.
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    采用浸渍法研究了含能增塑剂2,2-二硝基丙醇缩甲醛(BDNPF)/2,2-二硝基丙醇缩乙醛(BDNPA)(BDNPF/A)与3种衬层和2种绝热层间的互溶性,用傅里叶变换红外变换光谱仪、热机械分析仪、电子万能试验机、线烧蚀仪测试了衬层、绝热层的热力学性能随BDNPF/A迁移量的变化情况。结果表明,BDNPF/A与PBT衬层和NBR绝热层具有良好的互溶性;BDNPF/A对材料抗拉强度和伸长率的影响与材料和BDNPF/A之间的互溶性以及材料自身的网络结构有关;衬层的玻璃化温度和绝热层的烧蚀率随BDNPF/A迁移量的增加而增大;BDNPF/A的迁入会降低材料的热稳定性。
  • 梁忆, 汪伟, 王景荣, 任春燕, 罗红艳, 李乃勤
    2011,34(3): 76-78.
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    用高压DSC和Π型钨铼微热电偶实验研究了5种燃烧稳定剂(Al2O3、ZrB2、ZrO2、SiC、WC)对RDX-CMDB推进剂的热分解特性及燃烧波温度分布的影响。结果表明,随着压力的升高,RDX-CMDB推进剂的两个特征分解峰温降低,分解热增加。相同压力下,5种燃烧稳定剂对两个特征峰温的影响不大,但对分解热影响显著,其影响程度为ZrO2和WC最大(甚至能将5[KG-*9]MPa下的分解热提高28%以上),Al2O3次之,ZrB2、SiC最小;不同燃烧稳定剂对RDX-CMDB推进剂燃烧的作用区间不同,ZrO2和WC主要作用于固相反应区及嘶嘶区,Al2O3则作用于气相区,使作用区域的放热量及温度梯度明显提高。
  • 曲凯, 张旭东, 李高春
    2011,34(3): 79-82.
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    为研究某型NEPE推进剂药柱受温度、内压及过载等载荷联合作用下的结构完整性,基于近似不可压三维热粘弹性有限元法,建立了发动机药柱的三维有限元计算模型。针对NEPE推进剂的力学特性,采用最大应变能准则给出了不同工作温度下药柱结构的安全系数,讨论了松弛模量与泊松比两种材料参数对药柱结构完整性的影响。结果表明,工作温度较高时药柱结构的安全系数较低,适当降低推进剂的松弛模量或增大泊松比可提高药柱结构的完整性。
  • 尹东光, 高文亮, 张彩霞, 张静静, 张海东
    2011,34(3): 83-85.
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    为了降低DNTF-CMDB推进剂的压强指数,研究了催化剂、NC与NG配比、增塑剂及内弹道稳定剂对其燃烧性能的影响。结果表明,芳香类铅盐与脂肪类铜盐复配能显著降低DNTF-CMDB推进剂的压强指数;降低配方中NG的含量可降低推进剂的压强指数;与NG相比,用TEGEN作增塑剂时推进剂具有更小的压强指数;与三氧化二铝相比,氧化镁作为内弹道稳定剂时降低推进剂的压强指数效果更好。
  • 尹艳华, 王春芳, 晏明杨
    2011,34(3): 86-90.
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    针对半可燃药筒在竖向放置过程中可能出现的受力变形问题,建立了力学模型。采用三维非线性有限元理论对药筒的接触变形进行了计算,得到了药筒的应变、应力分布规律和半可燃药筒结构强度的数值预测。结果表明,在竖放无载荷的情况下,筒体在变直径区域产生应力集中,与金属底座的交界处应力最大。半可燃药筒的筒体变形量较大,金属底座各处的变形量几乎为零。筒体与金属底座上的最大应力远小于材料的许用应力,因此筒体结构和金属底座是安全的。