• 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

  • 2012年, 第35卷, 第2期      刊出日期:2012-02-25
      
  • 全选
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  • 居学海, 叶财超, 徐司雨
    2012,35(2): 1-9.
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    评论了预估火炸药及其制品的安全贮存寿命、使用寿命和可靠贮存寿命的数学模型和计算方法,包括常用的Arrhenius方程、Berthelot方程和温度系数方程及修正的Arrhenius方程、加速因子方程、多应力因素的Eyring方程、交变老化温度的累积损伤模型、BP神经网络法、结构寿命和可靠寿命的预估方法等。提出了简单快速的点斜法和单温度定时法,认为可以通过失效概率的所谓界限模型计算火炸药及其制品的可靠性和可靠贮存寿命。比较了一些计算方法,给出了Arrhenius方程和Berthelot方程预估寿命相等的条件,指出了这些方法或方程的使用范围,并举例说明了一些模型和计算方法的实际应用。附参考文献30篇。
  • 郁晓宇, 陆明, 聂福德
    2012,35(2): 10-14.
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    设计了一种点传火模拟装置,对布质点火药包、用硝基软片管封装的点火装药两种点传火装药结构进行了点传火性能试验。结果表明,同一种点火药条件下,带有硝基软片管的药管结构能够将火焰传播速度从85[KG-*9]m/s提高到144m/s;相同装填方式下,以黑火药和奔奈药条为点火药时,传火管的火焰传播速度为205m/s,比以黑火药为点火药时提高了42.4%。采用带有硝基软片管的药管、以黑火药和奔奈药条为点火药的点传火装药结构,能够显著提高传火管的传火速度、解决传火不畅问题,使大长径比点传火管具有良好的传火性能。
  • 毕福强, 许诚, 樊学忠, 葛忠学, 王伯周, 王民昌, 刘庆, 徐敏
    2012,35(2): 15-18.
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    以硝化棉为原料,分别以六亚甲基二异氰酸酯三聚体、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯为交联剂,二月桂酸二丁基锡为催化剂,丙酮为溶剂制备了硝化棉湿凝胶,采用超临界干燥制得硝化棉气凝胶。用FTIR、SEM以及BET比表面积分析对气凝胶进行了表征。结果表明,凝胶骨架由50[KG-*9]nm左右的粒子堆积而成。凝胶孔隙集中在10~40nm,为介孔材料;硝化棉气凝胶的比表面积受NC交联密度控制;当硝化棉浓度为75g/L、交联剂为TDI时,硝化棉气凝胶的比表面积为133.3625m2/g,初始分解温度及最大分解温度分别提前12℃及6℃。
  • 朱海翔, 李金山, 徐容, 杨世源
    2012,35(2): 19-22.
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    利用热流法导热系数测定仪测量了不同实验条件下双基发射药的导热系数。分析了试样高度、真空度及硝化甘油含量对测量结果的影响。结果表明,发射药试样的高度较低时,或测试过程中的真空度越高,导热系数测定值较接近其真空值。硝化甘油含量对发射药的导热系数有明显影响。
  • 王金英, 王瑞浩, 纪晓飞
    2012,35(2): 23-26.
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    借助二(2,2,2-三硝基乙基)硝胺(BTNNA)的恒容标准燃烧热(Qc),不同加热速率(β)非等温DSC曲线离开基线的初始温度(T0)、onest温度(Te)、最大峰顶温度,由Kissinger法和 Ozawa法所得的热分解反应活化能(EK and Eo)和指前因子(AK),从方程lnβi=ln[A0/be0(or p0)G(α)]+be0(or p0)Te(or p)i所得的be0(or p0)值,从方程lnβi=ln[A0/(αe0(or p0)+1)G(α)]+lnTe(or p)i所得的ae0(or p0)值,从方程lnβi/(Tei-T0i)=lnA0/G(α)+bTei所得的b值,从方程lnβi/(Tei-T0i)=lnA0/G(α)+alnTei所得的a值,估算的比热容(cp)、密度( ρ)、热导率(λ)和分解热(Qd,取爆热之半)数据,Zhang-Hu-Xie-Li公式,Hu-Yang-Liang-Xie公式,基于Berthelot方程和Harcourt Esson方程计算热爆炸临界温度的公式,Smith方程,Friedman公式,Bruckman-Guillet公式,热力学公式和Wang-Du公式,计算了由理想燃烧反应和和Hess定律得到的BTNNA的恒容标准燃烧能ΔcU(BTNNA, s, 298.15K)和标准生成焓ΔfHθm(BTNNA, s, 298.15K),β0时的T0TeTp值(T00Te0Tp0),热爆炸临界温度(TbeTbp),绝热至爆时间(tTIad),撞击感度50%落高(H 50),热点起爆临界温度(Tcr),被310K环境包围的半厚和半径为一米的无限大平板、无限长圆柱和球形BTNNA的热感度概率密度函数S(T),相应于S(T) vs T关系曲线最大值的峰温(TS(T)max),安全度(SD),临界热爆炸环境温度(Tacr)和热爆炸概率(PTE)。
  • 宣宇, 孙楠, 傅得锋, 郑一平, 莫卫民, 徐晟捷
    2012,35(2): 27-31.
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    从微观机理、研究技术手段、本构模型、失效准则和配方等方面介绍了国内外在固体推进剂低温力学性能的研究现状,展望了未来研究的重点和方向,认为利用低温高应变率试验、分子动力学模拟和数值模拟方法可对低温复杂条件下固体推进剂力学性能进行全面深入研究。
  • 周诚, 周彦水, 霍欢, 王伯周, 李建康, 潘清, 任晓宁
    2012,35(2): 32-35.
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    为了准确衡量温压炸药的爆炸能量,依据量热法原理建立了在不同气氛条件下温压炸药爆炸能量的测量方法。该方法可用于定量评价温压炸药的爆炸总能量、爆轰能和后燃烧能。用TNT作为标准炸药对该方法进行了试验验证。测得其在真空、氮气和富氧条件下的爆炸能量分别为4326.0、4455.6和16868.0J/g。
  • 刘进剑, 刘祖亮, 成健
    2012,35(2): 36-39.
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    以甲醛、氨为起始原料,中间体不分离,经过缩合、乙酰化、硝解等反应得到1,5-二乙酰基-3,7-二硝基-1,3,5,7-四氮杂辛烷(DADN),考察了甲醛与氨的配比、缩合时间、乙酰化时间、硝酸用量及硝硫混酸的配比、加料温度和硝解时间等因素对DADN收率的影响,确立了最佳工艺。结果表明,当甲醛与氨的摩尔比为1∶1.5,缩合反应时间60min,乙酰化时间25min,硝硫混酸摩尔比 1∶3,加料温度18℃,硝解时间为25min,DADN产率为84.4%。
  • 刁莹, 王建龙, 王文艳, 尉志华, 刘丽丽
    2012,35(2): 40-43.
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    以二氨基呋咱(DAF)为起始原料,利用Caro′s acid氧化得到3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱(DAOAF),在水介质中,用Zn粉还原得到目标化合物3,3′-二氨基-4,4′-偶氮呋咱(DAAzF),总收率为92%,纯度98.6%(HPLC)。用IR、1HNMR、13CNMR及元素分析等方法对DAAzF和中间体结构进行了表征。采用卡斯特落锤法、DSC及TG-DTG对DAAzF的性能进行了研究。结果表明,其撞击感度和摩擦感度均为0,起始分解温度为281.7℃, 热分解DSC曲线峰温为320.3℃。表明DAAzF具有良好的热稳定性,机械感度较低,可作为钝感炸药的候选物。
  • 王晨, 陈朗, 何乐, 鲁建英
    2012,35(2): 44-48.
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    借助C-H-N-O炸药的分子式(CaHbNcOd)、分子质量M、密度ρ、标准摩尔生成焓ΔfHθm、比热容 Cp、自动点火温度Tig、热爆炸临界温度Tb、爆轰分解反应方程式,计算每克炸药爆轰产生的气体产物摩尔数N、每摩尔炸药爆轰产生气体产物的平均质量Mg、每克炸药爆轰反应的反应热(Qd=-ΔdHθm)的表达式,计算爆速D和爆压P的Kamlet-Jacobs公式,计算标准摩尔生成能ΔfEθ、点火焓Hig、爆轰反应能ΔfUθ,多方指数k,爆轰产物的粒子速度up,d的表达式,得到了评价能量和毁伤作用的参数Qd、ΔfEθ、Hig 、ΔdUθm、 D、P、k和up,d值。
  • 马丽, 姜夏冰, 张景林, 王金英
    2012,35(2): 49-52.
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    为了比较装填TNT和RDX基含铝炸药RL-F的杀爆弹在浅层土壤中的爆炸威力,利用LS-DYNA软件对两种装药弹体在土壤中的爆炸开坑过程进行了数值模拟,分析了两种装药弹体的地面鼓包运动和抛掷开坑的最终形态。结果表明,与TNT装药相比,在鼓包运动阶段,RL-F装药弹体的鼓包横向尺寸、鼓包高度和最大鼓包速度分别提高13.1%、23.8%和16%,爆坑直径、深度和体积分别提高11.5%、34.3%和54.5%。大口径杀爆弹上装填RDX基含铝炸药RL-F,可以较明显地提高弹药的爆破威力。
  • 侯秀成, 蒋建伟, 陈智刚
    2012,35(2): 53-57.
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    采用工业CT、剖切、电镜扫描、抗拉强度等试验方法对PBX-110和PBXN-109炸药采用真空浇注工艺形成的装药界面进行了研究。结果表明,试样的轴向剖切面可见明显的目视界面,工业CT无损检测和电镜微观分析表明界面处无分层、空隙或气孔等缺陷,界面处试样的抗拉强度介于两种炸药试样的抗拉强度之间。装药界面结合紧密、连续,界面处装药质量良好,并具有较高的抗拉强度,其界面处和本体炸药的抗拉强度与炸药中固相颗粒大小有关,颗粒越大的抗拉强度越小。
  • 赵一搏, 罗运军, 李晓萌, 葛震
    2012,35(2): 58-61.
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    采用大落锤加载装置研究了压装TNT在热和撞击复合加载下的点火性能,探讨了底隙体积和温度对TNT点火性能的影响。结果表明,加载应力峰值与落锤上升高度的平方根成正比;底隙体积和温度均影响TNT的点火性能。 20℃、底隙体积从28.6mm3增加到50.2mm3时,TNT点火时的加载应力峰值下降了18.3%;当底隙体积为50.2mm3、温度从40℃上升到50℃时,加载应力峰值下降了57.5%,加载应力峰值对温度的变化更为敏感;点火应力峰值与底隙体积成指数关系。
  • 庞维强, 樊学忠, 胥会祥
    2012,35(2): 62-65.
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    通过标准Φ25mm圆筒试验,得到国产TNT炸药的JWL状态方程参数,与美国文献值进行了对比分析,通过比较相对作功能力,指出相对作功能力对炸药爆轰能量输出有影响。结果表明,在密度相差0.05g/cm3的情况下,高压和中压阶段作功能力差异较大,全压力阶段相差3.5%左右。建议国内研究者在进行数值模拟及爆轰研究时应当使用恰当的爆轰产物状态方程参数。
  • 吴艳光, 罗运军, 葛震
    2012,35(2): 66-69.
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    使用最小自由能法对含硼富燃料推进剂的一次燃烧产物组分进行了计算。通过成气率实验和燃烧残渣中硼含量的检测,对计算结果进行了验证。研究了配方、压强和燃烧温度对含硼富燃料推进剂一次燃烧产物组分的影响。结果表明,采用最小自由能法计算含硼富燃料推进剂的一次燃烧产物组成是可靠的。当含硼富燃料推进剂中硼含量增加、AP含量降低时,硼的反应率先降低后升高;当推进剂中硼含量增加、镁和铝含量降低时,硼的反应率提高。当硼含量较低时,硼的反应率随压强的升高而提高;当硼含量较高时,硼的反应率随压强的升高先降低后提高,压强的增加有利于提高镁和铝的反应率,另外,压强的增加使碳的反应率下降,己反应的硼倾向于以B2O3的形式存在。随着燃烧温度的升高,硼的反应率缓慢降低,碳、镁和铝的反应率提高。当温度较高时,已反应的硼更倾向于生成HBO
  • 冯宾宾, 芮筱亭, 徐浩, 陈涛, 王国平
    2012,35(2): 70-73.
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    采用靶线法和单幅放大彩色摄影法分别测试了推进剂的燃速和火焰结构,研究了黑索今(RDX)、奥克托金(HMX)和高氯酸铵(AP)等高能填料的种类、粒度及其复配对星型聚叠氮缩水甘油醚(S-GAP)推进剂燃速、压强指数和火焰结构的影响。结果表明,以AP为填料的S-GAP推进剂的燃烧剧烈程度明显强于RDX 和HMX基推进剂,AP基S-GAP推进剂的燃速明显高于RDX和HMX基GAP推进剂,尤其是细粒度AP可大幅度提高S-GAP推进剂的燃速;RDX或HMX与AP复配后,在一定程度上可降低S-GAP推进剂2~20MPa压强的压强指数。
  • 杨丽侠, 张玉成, 张邹邹, 赵瑛, 张衡, 宋长文
    2012,35(2): 74-77.
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    为研究1,5-二叠氮基-3-硝基氮杂戊烷(DIANP)改善NC力学性能的效果及其作用机理,采用分子动力学模拟计算的方法,研究了NC/DIANP和NC/NG共混体系的力学性能、结合能及其分子间的径向分布函数。结果表明,DIANP降低NC刚性、增强其塑性的效果比NG更显著;且NC/DIANP共混体系的力学性能与结合能有关,结合能大的模量高,结合能小的模量低,与DIANP和NC间有强的相互作用有关。
  • 杨春海, 何卫东, 堵平
    2012,35(2): 78-81.
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    为改善叠氮硝胺发射药的燃烧性能,采用新型钝感剂和转鼓喷涂工艺对其进行表面钝感处理,通过密闭爆发器实验表征了钝感效果,通过热加速老化实验和14.5mm机枪实验考核了钝感发射药的长贮稳定性。结果表明,当采用多炔基小分子化合物TPTM作为钝感剂前驱体对叠氮硝胺发射药进行喷涂处理,TPTM在60℃条件下与1,5-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷(DIANP)反应形成网状结构的大分子钝感剂,明显改善了叠氮硝胺发射药的燃烧性能,满足了钝感发射药的长贮稳定性应用要求。
  • 刘国涛, 刘少武, 于慧芳, 张远波, 魏伦, 韩冰, 刘波
    2012,35(2): 82-85.
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    建立了改性单基发射药中NA聚酯钝感剂的扩散模型,结合红外光谱测试数据采用统计学方法对模型进行了验证。根据扩散模型分布函数计算出不同贮存温度下的钝感剂扩散系数,研究了扩散动力学。结果表明,NA聚酯钝感剂在长贮过程中的扩散符合Fick第二定律,扩散系数与温度的关系遵循阿仑尼乌斯方程,扩散活化能为1.25×105J/mol,指前因子为2.01×104m2/s。─3c/p>"
  • 金建平, 陈超, 周彦水, 张志忠, 周诚
    2012,35(2): 86-90.
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    提出采用传统火炮发射与基于火箭喷射原理相结合的组合发射工作模式,采用修正的Lagrange假定,建立了相关的内弹道理论模型。通过数值求解和多方案对比优化,得出组合发射方案,在最大膛压、弹丸行程等不变的条件下,取随行率约30.5%,弹丸初速可提高9.4%,炮口动能增加19.7%。但最大弹底压力与最大膛底压力之比由无随行的0.67提高到0.97。