火炸药学报

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梁丽轩, 周智明

2014,37(1): 1-11.

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以CL-20为主体炸药、Estane5703为黏结剂、硬脂酸钙（CaSt2）为增塑剂，采用水悬浮法制备了4种复合粒子。用SEM、XRD、DSC对目标产物进行了表征及性能测试。结果表明，水悬浮法可以使硬脂酸钙和Estane5703成功包覆在CL-20晶体的表面，CL-20的晶型仍为ε型，说明硬脂酸钙不会改变CL-20主体炸药的晶型。加入硬脂酸钙后，CL-20/Estane复合粒子的特性落高从34.8cm升至39.8cm，热稳定性有所改善；当硬脂酸钙的质量分数为0.5%时，CL-20/ Estane包覆样品的热爆炸临界温度提高了5.81℃。

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4H,8H双呋咱并［3,4-b:3′,4′-e］吡嗪的合成及热性能

刘宁, 王伯周, 李辉, 李亚南, 来蔚鹏

2014,37(1): 12-16.

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为研究4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环［5.5.0.0^5,9.0^3,11］十二烷（TEX）的稳定性，建立了TEX的高效液相色谱（HPLC）分析方法，采用TG-DTG和DSC研究了TEX的热行为，测定了不同升温速率（5、10、15、20和25 K/min）下TEX的分解峰温，用Kissinger方法计算了TEX放热分解反应的表观活化能(E_k)和指前因子(A)，用热力学方程计算了TEX放热分解反应的活化熵（△S^≠）、活化焓（△H^≠）和活化吉布斯自由能（△G^≠）。结果表明，TEX对热较稳定，其热分解反应的△S^≠、△H^≠和△G^≠值分别为501.03J/(K·mol)、432.48kJ/mol、145.26kJ/mol。

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TNAE的合成和热分解动力学

崔可建, 徐志斌, 王鹏, 孟子晖

2014,37(1): 17-20.

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从HMX、TATB、CL-20等典型含能材料改性的实验方法及理论模拟两个方面，综述了含能材料改性研究的最新进展。重点介绍了晶形控制及共晶两种改性方法，即通过晶形控制可以有效改善炸药的安定性、装药密度、感度等性能，通过共晶可以有效改善炸药的氧平衡及感度，提高其爆热、作功能力及安全性等性能。分子模拟计算可以有效减少含能材料改性研究过程中的条件筛选工作，并得到最佳实验方案，为实验研究提供理论依据。评述了含能材料改性研究的现状及发展方向。附参考文献64篇。

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三种稠环硝胺化合物的爆炸性能估算及其巠化母体化合物的合成

霍欢, 王伯周, 廉鹏, 来蔚鹏, 马玲

2014,37(1): 21-25.

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为了对炸药冲击波感度进行量化评估，根据裕度和不确定度的量化（QMU）评估的通用框架和关键要素，研究了炸药安全性的QMU评估方法。按序贯试验方法设计了炸药的安全性试验，统计分析了炸药的起爆临界阈值、试验方差和响应概率，建立了隔板试验中冲击波作用下炸药安全性的QMU评估模型。通过隔板试验研究了炸药爆炸的临界隔板厚度和其他参数，利用Bruceton升降法试验和大样本量的Monte-Carlo模拟，得到炸药安全性的QMU评估的系列公式，计算了PBX-C炸药冲击波安全性要求的临界阈值X_th、均值μ、方差σ和X_P估计的标准差，导出了给定置信水平时爆炸概率P相应点X_P估计的不确定度区间，对冲击波作用下PBX-C炸药的安全性进行了初步QMU评估。

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基辛格方程的研究与发展

黄川, 杨洪涛, 李翔宇, 成一

2014,37(1): 26-30.

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At low temperatures, gun propellant grains may become brittle and this can lead to fracture or shatter of the grains during gun firing. Should this event occur then it will result in an increase in the burning surface of the propellant and will give rise to a change in ballistic performance. Also, if the resultant over pressure is sufficient, a breech failure may result. Understanding the propensity of a grain to fracture or shatter is therefore important in determining its safety in use. This document describes a test that may be used to derive knowledge and to quantify the physical behaviour of a gun propellant grain at the low temperatures at which fracture or shatter is most likely to occur.

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新方法合成亚甲基二硝胺的工艺研究

高志强, 沈勇, 谭情情, 程广斌, 杨宏伟, 吕春绪, 曹端林, 李永祥

2014,37(1): 31-34.

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以乙二肟和叠氮化钠(NaN3)为原料，采用一锅法制备了中间体二叠氮基乙二肟（DAG），然后DAG与HCl、Et2O反应合成5,5′-联四唑-1,1′-二羟基二水合物（BTO），BTO与氯化铵发生复分解反应合成了目标化合物5,5′-联四唑-1,1′-二氧氨盐(ABTOX)，用X-射线单晶衍射仪对其晶体结构进行表征。采用DTA/TG技术研究了ABTOX的热行为，并测试了其感度。结果表明，该晶体属于正交晶系，空间群为Aba2(41)。晶体学参数为：a=1.07165(13)nm，b=1.07033(13) nm，c=1.32904(16)nm，V=1.5244(3)nm³，z=4，D=1.779g/cm³。ABTOX的热分解温度为287.8℃，撞击感度（H50）为46cm，摩擦感度为0。

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BAMO-THF共聚醚原位结晶包覆HMX

边桂珍, 郭效德, 刘开伟, 李凤生

2014,37(1): 35-38.

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为研究三炔基化合物与聚叠氮缩水甘油醚（GAP）在无催化剂时的交联反应活性和反应动力学，以三炔丙基间苯三酚醚(TPPG)、均苯三甲酸三炔丙酯(TPTM)、均苯三甲酸三炔丁酯(TBTM)为对象，通过傅里叶红外（FT-IR）跟踪反应进程并观察反应过程中特征官能团的变化，采用差示扫描量热法(DSC)研究了交联反应动力学，建立了反应动力学方程并模拟实际等温反应历程。结果表明，在60℃下，3种三炔基化合物可与GAP发生1,3-偶极环加成反应生成三唑交联体系，TPPG、TPTM、TBTM交联反应活性依次降低，TPPG的低温反应活性最好；根据DSC 曲线计算出3种体系的活化能分别为78.8、80.3、87.6kJ/mol，交联反应级数约为0.92；n级动力学模型可以很好地预测等温反应进程，预测结果与验证结果基本符合。

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RDX基炸药热起爆临界温度的测试及数值计算

张亚坤, 智小琦, 李强, 范行华, 陈志斌

2014,37(1): 39-43.

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为了优化炸药及其模拟材料的切削表面质量，采用低速正交切削实验和显微摄像方法，对奥克托今（HMX）为基的高聚物黏结炸药模拟材料的切屑剥离、实际切深、切屑形态以及边缘质量等成型特征进行了实验研究，建立了切削表面成型过程的唯象模型。结果表明，炸药模拟材料的切削过程符合脆性材料切削成型的基本特征，但受组分材料、细观结构以及制备工艺等因素的综合影响，小切深、中等切深及大切深3个特征切深的范围不同，分别为0~0.1mm、0.1~0.5mm、0.5~1.5mm；边缘崩块与切深、工件结构的边界条件有关，裂纹形成与扩展的成型特征决定了中等及大切深下容易产生边缘崩块，减小切深可以改善边缘崩块，中等切深下可以通过改变进刀与出刀位置来控制边缘崩块。

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高固含量HMX基浇注PBX的烤燃试验研究

殷明, 罗观, 代晓淦, 张攀军, 汤滢

2014,37(1): 44-48.

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以5-氨基四唑（5-AT）为原料，经氧化和离子置换反应合成了富氮含能化合物偶氮四唑二胍（GZT），用红外光谱、核磁共振、元素分析、高效液相色谱、质谱和扫描电镜对目标化合物进行表征。采用DSC考察了目标化合物的热性能，并测试了其机械感度，通过实验得到最佳的合成工艺为：氢氧化钾的浓度为1.5mol/L，5-氨基四唑、高锰酸钾与硝酸胍的摩尔比为1.0∶1.0∶1.1，氧化反应温度为60℃，氧化反应时间60min，置换反应的温度为80℃，在最佳合成条件下产率为97.2%，纯度为99%，产物为黄色针状晶体，尺寸均一。产物的分解峰温为256.6℃，摩擦感度和撞击感度分别为4%和16%，表明该富氮含能化合物的分解温度高，机械感度低，在生产和运输过程中具有较高的安全性。

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PBX炸药的抗压强度及抗拉强度细观尺度的数值计算

贾宪振, 王浩, 王建灵, 孙培培

2014,37(1): 49-52.

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采用超声波协同Fenton氧化技术对HMX生产废水进行处理，考察了超声波频率及功率、Fenton试剂的投料量、废水的pH值、反应初始温度等参数对HMX生产废水中污染物降解的影响。结果表明，反应初始温度及废水的pH值对降解结果的影响较大。在超声波频率为45Hz、功率为5kW/m3、H₂O₂与Fe²⁺投料量分别为0.235mol 和 0.023mol，即n(H₂O₂)∶n(Fe²⁺)=10∶1，反应初始温度30℃条件下，100mL HMX废水的COD去除率达到80%以上；在H2O2投料量较少时超声波协同效应的优势明显，H₂O₂与Fe²⁺摩尔比越低，超声波协同效应越显著，比单独使用Fenton试剂处理的效果好；当H2O2与Fe2+摩尔比高于10∶1时，超声波的协同效应几乎消失。

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NTO结晶形貌的预测

马松, 袁俊明, 刘玉存, 常双君, 王建华, 于雁武

2014,37(1): 53-57.

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采用水悬浮包覆技术制备了TATB/HMX基PBX，研究了料液比（TATB/HMX与纯净水的质量比）、温度、真空压力、颗粒的成熟时间、表面活性剂等因素对TATB/HMX基PBX包覆效果的影响。结果表明，当料液比为1∶10时，水对包覆颗粒的打磨作用明显；真空压力为0.045MPa时，60℃可以使乙酸乙酯/水恒沸物不沸腾，且包覆颗粒呈球形；在温度为60℃、真空压力为0.045MPa、搅拌速率为500r/min条件下，控制成熟时间为3min，TATB/HMX基PBX的最大堆积密度为0.8240g/cm3；Span-80/Tween-80(质量比6∶4)复合表面活性剂可明显改善TATB/HMX基PBX的包覆效果。

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一种工业CT定量检测炸药装药密度的方法

高玉玲, 张峰, 马燕, 刘艳萍, 宋丽君, 胡东常, 张晶

2014,37(1): 58-60.

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采用气-固原位合成技术，通过多孔铜与叠氮酸（HN₃）反应制备了叠氮化铜（Cu(N₃)₂），用氢气泡动态模板法制备了三维多孔铜。用场发射扫描电镜（FESEM）及X射线衍射（XRD）表征了多孔铜和叠氮化铜的形貌、组成和结构，采用TG-DTG和DSC分析了Cu(N₃)₂的热分解特性。结果表明，多孔铜与HN3反应首先生成叠氮化亚铜（CuN₃），之后生成Cu(N₃)₂。Cu(N₃)₂为结晶良好的斜方晶系，其晶枝长度约为500nm。在178~240℃，Cu(N₃)₂有较强的放热峰，热分解反应的峰温为216℃，放热量为3116.86J/g，并放出氮气，失重约56.27％，与理论质量损失接近。

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NTO包覆HMX的钝感研究

高元元, 朱顺官, 陈鹏源

2014,37(1): 61-65.

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为解决MgH₂型水解敏化储氢乳化炸药的发泡过程难以有效控制及后效问题，提高MgH₂的贮存稳定性，采用溶胶凝胶法用石蜡和硬脂酸对MgH₂进行包覆，制备了石蜡和硬脂酸包覆的MgH₂。用扫描电镜对包覆膜的微观结构进行表征，并根据猛度实验结果选择石蜡作为最终包覆材料，对石蜡包覆的MgH₂进行防水实验和抗氧化EDS测试。利用水下爆炸实验研究了石蜡包覆的MgH₂与乳化基质的相容性和贮存稳定性。结果表明，石蜡膜具有优良的防水性能，但其抗氧化性能不佳，石蜡包覆的MgH₂复合敏化乳化炸药的贮存性能符合要求。

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HMX含量实时检测NIRS模型的建立与优化

蒋忠亮, 张皋, 苏鹏飞, 胡岚, 陈智群, 贾林, 温晓燕

2014,37(1): 66-69.

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为研究硼粉含量对镁/聚四氟乙烯(Mg/PTFE)富燃料推进剂性能的影响，采用混合模压成型工艺制备了7种不同硼粉含量的Mg/PTFE推进剂药柱。用红外测温仪、TG-DTA、量热仪分别测试其燃烧性能、热分解性能和爆热，并测试了其机械感度。结果表明，加入硼粉后，推进剂的燃烧性能明显改善，硼粉质量分数为15%时，线性燃速和质量燃速达到最高；当硼粉质量分数为20%时，燃烧温度达到最高；随着硼粉含量的增加，爆热稍微降低，完全燃烧热随着硼粉含量的增加而增大；当硼粉质量分数为10%时，高温放热峰温度降低128℃，撞击感度和摩擦感度达到最高值。

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DNTF-CMDB推进剂的燃烧机理

郑伟, 王江宁, 宋秀铎, 袁志锋, 谢波, 李凤

2014,37(1): 70-73.

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为研究DNTF-CMDB推进剂的性能，按照国军标方法测试了其能量、比容、燃烧性能、安全性能、力学性能和内弹道性能，并与HMX-CMDB推进剂的相关性能进行了比较。结果表明，DNTF-CMDB推进剂的比容较大、爆热和密度较小，其密度、爆热和比容分别为1.684g/cm³、4586J/g和739L/kg；DNTF-CMDB推进剂可以实现平台燃烧，20～50℃的燃速温度敏感系数较大；对热刺激较为敏感，但机械感度较低；20℃和50℃时压缩率较高，分别为43.8%和46.4%，-40℃时抗压强度为175MPa。50mm发动机试验测得比冲约为2162.7N ·s/kg（10MPa）。

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固体推进剂组合药柱的界面力学性能

张伟, 谢五喜, 樊学忠, 庞维强, 王瑛, 刘芳莉, 徐洪俊

2014,37(1): 74-77.

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为改善可燃药筒的燃尽性，在可燃药筒基础配方的基础上添加含能纤维，通过抽滤模压工艺制备了3个小口径可燃药筒，并采用压汞法、密闭爆发器、力学试验与射击试验分别对可燃药筒的孔结构特性、燃烧特性、力学性能、弹道性能等进行了研究。结果表明，可燃药筒的孔结构以狭缝形和楔形孔为主，孔径分布较宽，压汞法测得的可燃药筒的孔隙率大于25%、总孔容超过0.25cm³/g、比表面积约为20m2/g。添加耐热涂料后可燃药筒在400℃的香烟感度超过6s。含能纤维有利于提高药筒的孔隙率和能量，燃烧速度增大，并缩短燃烧结束时间，可明显改善药筒的燃尽性。可燃药筒与十九孔火药组成装药的射击试验表明，含能纤维的加入能够提高药筒装药的弹道性能。

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密闭自升压式固体推进剂动态燃速的测试方法

刘科祥, 赵露, 李博

2014,37(1): 78-81.

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为研究高能叠氮硝胺发射药的动态力学强度及影响因素，以现有配方DAGR1为基础，通过调节组分设计制备了4种21/19粒状发射药，低温(-40℃)下对其进行了落锤撞击试验。结果表明，撞击初速为4.0m/s时，DAGR1的临界撞击能约为33J/cm²；在配方中添加质量分数1.5%的热塑性弹性体（ETPE）及混合增塑剂总含量不变增加DIANP含量均可提高样品的低温抗撞击损伤强度。

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RDX/POLY[HTSS](BAMO-AMMO)基发射药的热分解与燃烧性能

张阔, 刘毅, 卿辉, 罗亚军, 张翠娥, 彭兴洲, 张江波

2014,37(1): 82-85.

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采用燃烧温度测试系统测量了0.2、0.4、1.4和3.1MPa下含硼富燃烧料推进剂的一次燃烧温度，利用最小自由能法研究了压强对含硼富燃料推进剂一次燃烧产物组分的影响,用扫描电镜对不同压强下一次燃烧产物凝聚相的形貌进行了表征。结果表明，含硼富燃料推进剂一次燃烧产物中含硼产物主要以B₂O₃、B₄C、BN、B、B₂O₂(g)和HBO(g)的形式存在，压强较低时，燃烧产物中单质硼和B₄C含量较高，硼的反应率较低；随着压强的升高，燃烧产物中单质硼和B4C含量大幅降低，B₂O₃含量增加，说明压强升高有利于提高硼的反应率和硼燃烧的热量释放。B₂O₂ (g)、HBO(g)和MgCl₂(g)的含量随压强的升高而增加，HCl(g)含量随压强升高而降低，H₂(g)含量则保持稳定。燃烧压强越高，凝聚相产物分散性越好，平均粒度越小。

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球形ADN的吸湿机理

王婧娜, 胡岚, 张皋, 王克勇, 严蕊, 张婷

2014,37(1): 86-90.

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为研究硝化甘油喷雾法中喷雾压力、甘油流量等工艺参数对硝化效果的影响，使用相位多普勒技术（PDA）检测了不同工艺参数下喷雾颗粒的粒径及速度分布，并通过高速摄影对雾化效果进行了验证。结果表明，喷雾压力为0.12MPa时液滴粒径分布最稳定，甘油流量为5kg/h时液滴粒径最小可达20μm；喷雾液滴粒径随轴向距离的增加总体呈递减趋势，而随着喷雾径向距离的增加而增大；喷雾径向速度服从高斯分布。高速摄像仪（CCD）验证结果表明，喷雾压力0.12MPa时，甘油流量5和6kg/h时，喷雾效果较好。

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