• 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

  • 2015年, 第38卷, 第5期      刊出日期:2015-10-30
      
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  • 舒远杰;武宗凯;刘宁;丁小勇;吴敏杰;王可;卢莹莹
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    综述了α-多硝甲基氧化偶氮基团的构建方法,重点介绍了以伯胺和2,2-二甲基-5-硝基-5-亚硝基-1,3-二氧环己烷为原料,经过氧化偶联、水解、脱羟甲基、硝化等步骤合成该类含能基团的研究现状。根据文献及理论计算数据,对比分析了3,3’-双(α-二硝甲基氧化偶氮基)-4,4’-氧化偶氮呋咱、3,3’-双(α-三硝甲基氧化偶氮基)-4,4’-氧化偶氮呋咱等8种已报道的典型化合物的物化性能和爆轰性能。指出α-多硝甲基氧化偶氮基团是合成高能量密度化合物理想的结构单元,将其引入现有的氮杂含能母体结构,有望设计合成出性能优异的新型含能化合物。
  •  舒远杰,武宗凯,刘宁,丁小勇,吴敏杰,王可,卢莹莹
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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。
  •  Clive WOODLEY, Peter HENNING
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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.
  • 罗义芬,王子俊,毕福强,王伯周,周诚,葛忠学
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    以草酸与氨基胍碳酸氢盐为原料,经脱水成环、重氮化取代、氧化、中和反应合成了不敏感含能材料1,1′-二羟基3,3′-二硝基-5,5′-联-1,2,4-三唑二羟胺盐(MAD-X1),总收率为41.2 %,采用红外光谱、1H NMR、13C NMR及元素分析对产物的结构进行了表征。探讨了一锅法合成中间体5,5′-二氨基-3,3′-联-1,2,4-三唑(DABT)的机理及亚硝酸钠与硫酸摩尔比对重氮化取代反应收率的影响,对MAD-X1的热性能进行了分析,用NASA-CEA程序计算了MAD-X1-CMDB推进剂的能量特性。结果表明,采用一锅法合成DABT,周期短、收率高(75.1%),亚硝酸钠与硫酸的最佳摩尔比为2.4∶1,酸化试剂为浓盐酸,MAD-X1的热分解峰温度为248.7℃;MAD-X1-CMDB推进剂的理论比冲和特征速度分别为2449.6N·s/kg 和1540.7m/s。
  • 曲文刚;赵凤起;高红旭
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    为了研究黑梯炸药配方对其力学性能与感度的影响,用Materials Studio软件建立了黑梯炸药的晶胞模型。采用分子动力学方法,计算了不同配方的黑梯炸药的力学性能、引发键键长分布、键连双原子作用能与内聚能密度,并对其变化情况并进行了比较。结果表明,在黑梯炸药中,随着RDX的质量分数从30%增加到80%,黑梯炸药的力学性能参数在一定范围内波动,其中拉伸模量变化范围为1.772 3~2.825 1 GPa,剪切模量变化范围为0.636 6~1.042 8 GPa,体积模量变化范围为2.734 1~3.747 9 GPa,柯西压变化范围为1.203 2~2.181 6 GPa,泊松比变化范围为0.354 6~0.397 0,而最大键长从0.155 4 nm增至0.162 6 nm,键连双原子作用能从167.6 kJ/mol减至152.3 kJ/mol,内聚能密度从0.899 kJ/cm3减至0.678 kJ/cm3,表明炸药的感度增大。
  • 曲文刚,赵凤起,高红旭
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      综述了近期关于金属氧化物的形貌可控合成以及它们作为燃烧催化剂的应用方面的一些研究。简要介绍了微纳米材料的可控合成,讨论了几种典型的具有特殊形貌金属氧化物纳米材料的结构特征,以及它们在含能化合物催化热分解过程中所表现出的良好催化性能。最后,对形貌及晶相可控的纳米燃烧催化剂未来的发展趋势以及其在固体复合推进剂应用方面所能够发挥的重要作用进行了总结和展望。附参考文献57篇。
  • 王通;赵宁宁;李嘉辰;赵凤起;马海霞
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    为探索负载型多金属氧酸盐类复合催化剂光催化降解炸药废水的催化活性及降解机理,采用溶胶-凝胶-溶剂热的路径,制备了3种负载型多金属氧酸盐类复合催化剂H3PW12O40/TiO2、H3PW12O40/TiO2(P123)和SO42--H3PW12O40/TiO2(P123)。以炸药废水中典型有机污染物二硝基甲苯(DNT)为目标化合物,考察了所制备的复合催化剂在光催化降解DNT废水方面的催化活性,并对不同催化剂之间光催化活性的差异进行了合理的解释,分析了催化剂的结构与其光催化性能之间的关系。采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)对废水中反应物和产物的种类进行了鉴定和分析,对光催化氧化法降解DNT废水的降解机理和矿化程度进行了研究。结果表明,以SO42--H3PW12O40/TiO2(P123)为催化剂,光照4 h后,DNT废水降解率达98.73%。光催化降解DNT废水过程中,发生了甲基氧化、脱硝基、脱羧基等反应,降解过程中的中间产物主要包括对硝基苯甲酸、间硝基苯甲酸、1,3-二硝基苯、2,4-二叔丁基苯酚、2,4-二硝基苯甲醛。光催化降解4 h后,除极少量3,4-DNT外,其余硝基苯类化合物均完全降解。
  • 王通,赵宁宁,李嘉辰,赵凤起,马海霞
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    采用水热法制备出纳米CoFe2O4颗粒,再通过超声混合法制备出Al/CoFe2O4混合物,用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)测试了其成分和形貌特征。按CoFe2O4或Al/CoFe2O4与RDX质量比1∶4、通过超声混合法分别制备出CoFe2O4/RDX 、Al/CoFe2O4/RDX样品,并用差示扫描量热法(DSC)研究了CoFe2O4和Al/ CoFe2O4对RDX热分解的影响。结果表明,纳米CoFe2O4和Al/ CoFe2O4的加入不会改变RDX热分解过程遵循的最可几机理函数,但混合物的热分解峰温明显降低;且CoFe2O4/RDX和Al/CoFe2O4/RDX混合体系的表观活化能相对于RDX有所降低,说明CoFe2O4和Al/CoFe2O4的加入促进了RDX的分解。
  • 王洪波;王旗华;卢永刚;梁斌;冯晓伟
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    以聚乙二醇(PEG)为模板制备了纳米氧化铜。以一种高分子材料为包覆材料自组装制备了纳米铝/氧化铜(Al/CuO)复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射(XRD)等对材料的结构形貌进行了表征。利用热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)对比研究了自组装法(含包覆材料)与超声共混法(不含包覆材料)制得样品的热性能。研究了不同Al与CuO摩尔比下Al/CuO复合材料的放热量。结果表明,纳米铝与CuO发生铝热反应的放热峰约为576.4℃,放热量达1 093 J/g。含有包覆材料的复合材料比不含包覆材料的复合材料具有更大的放热量。在纳米铝与CuO摩尔比为 1.0∶1.2 时铝热反应放热量最大,可达1 093 J/g。
  • 王洪波,王旗华,卢永刚,梁斌,冯晓伟
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    基于Monte-Carlo法的思想,采用有限元计算方法建立了考虑炸药颗粒尺寸、形状和位置随机分布的高聚物黏结炸药(PBX)的细观结构模型。通过计算比较了孔洞缺陷及缺陷大小对PBX炸药冲击点火特性的影响。结果表明,孔洞缺陷降低了炸药的临界点火压力,提高了其冲击感度;随着孔洞缺陷尺寸的增大,炸药的临界点火压力逐渐下降,但当缺陷尺寸超过一定范围时,更大尺寸的孔洞缺陷并没有继续提高炸药的冲击感度。 
  • 罗一鸣;蒋秋黎;赵凯;王浩
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    为治理某地受TNT红水污染的土壤,采用热分解法处理被污染的土壤,研究了热分解温度、热分解时间、污染土壤样品的质量对处理效果的影响。结果表明,当温度达到300℃以上时,土壤中残余的有机物耗氧量随着热分解温度的增加而降低,且污染土壤样品的洗涤水颜色随着温度的升高越来越浅;土壤中残余有机物的耗氧量随着热分解时间的延长而降低、随土壤质量的增加而升高。确定的最佳工艺条件是:热分解温度为500℃、热分解时间为10 min、污染土壤的样品质量为30 g,此工艺下土壤中残余的有机物耗氧量从原始污染土壤的15.75 mg/g降至0.164 2 mg/g,去除率为98.96%。GC-MS 检测结果表明,热分解法对处理TNT红水污染土壤中的污染物具有明显的去除效果。
  • 罗一鸣,蒋秋黎,赵凯,王浩
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    为了解2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)凝固缺陷的特征及产生的原因,采用量筒称量法测试了DNAN和TNT样品的液相密度,并计算出样品的体积收缩率;用工业CT和扫描电镜对DNAN和TNT药柱的凝固缺陷分布情况进行观测;用DSC和导热系数测定仪测试了DNAN和TNT药柱的热性能参数;用自制的凝固速率测试装置测试了DNAN和TNT药柱中不同部位温度随时间的变化规律,计算了不同凝固层厚度下的平均凝固线速度。结果表明,DNAN的体积收缩率为13.2%,高于TNT;其凝固缺陷的分散度高于TNT;在凝固过程初期,DNAN的平均凝固线速率与TNT相当,随着凝固层厚度的增加,其凝固速率快速增加并显著高于TNT。DNAN的凝固行为不同于TNT,不是逐层凝固,而属于中间凝固。
  • 郭向利;韩勇;曹威;段英良;冉剑龙;卢校军
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    为了研究燃料空气炸药中固相组分(铝粉)与液相组分(IPN和烃类燃料MC10)的反应特性,用高压DSC测试铝粉与IPN及MC10在氮气气氛中的分解过程。结果表明,在IPN分解之前存在MC10的氧化过程。与纯MC10液体相比,MC10在IPN存在条件下氧化过程更明显,氧化温度更低,同时铝粉能够改变MC10的高温分解过程。Al/IPN/MC10三组分共存体系在高温条件下具有更稳定的状态,有利于提高燃料空气炸药的性能。
  • 郭向利,韩勇,曹威,段英良,冉剑龙,卢校军
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    为研究TATB基和CL-20基PBX爆轰波的拐角性能,采用蘑菇(Mushroom)试验计算了含95%TATB基(PBXⅠ)、CL-20基(PBXⅡ)及添加了铝粉的CL-20基(PBXⅢ)炸药药柱在起爆直径10mm和6mm条件下的出射角、熄爆角及延迟时间,讨论了3种PBX炸药的爆轰传播特征和拐角性能。结果表明,起爆直径为10mm时,PBXⅠ的出射角和熄爆角(22.7°和31.9°)明显小于PBXⅡ的出射角和熄爆角(均为90°);起爆直径为10mm和6mm时,PBXⅡ和PBXⅢ的出射角和熄爆角均为90°,都能够传播为类似球形。对于CL-20基PBX,随着铝粉的加入和起爆直径的减小,其炸药半球均能够达到可靠传爆状态,具有较好的拐角性能。TATB基PBX炸药药柱的出射角和熄爆角均显著减小,表明TATB基PBX炸药药柱的拐角性能较差。3种PBX炸药的拐角性能优劣顺序为:PBXⅡ>PBXⅢ>PBXⅠ。
  • 周涛;程淑杰;王辉;沈飞
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    针对一种新的TATB基钝感炸药(Tx),应用组合式电磁粒子速度计(EMV)测试技术,测量了炸药直接加载、增加有机玻璃隔板以及炸药驱动飞片3种加载状态下炸药内部的粒子速度历程和冲击波轨迹。根据测试结果,分析了不同加载压力下炸药的冲击响应过程。结果表明,炸药直接加载时,加载压力最高,Tx钝感炸药很快达到爆轰状态,到爆轰距离约为1.5 mm;在增加有机玻璃隔板、加载压力为14.2 GPa时,与直接加载时炸药粒子速度一致,Tx钝感炸药的到爆轰距离明显增加,约为5 mm;在炸药驱动飞片、加载压力为9.5 GPa时,Tx钝感炸药的粒子速度逐渐降低,存在一定钝化现象,到爆轰距离达到20 mm以上。
  • 周涛,程淑杰,王辉,沈飞
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    设计了内外层分别由含铝质量分数为5%和20%的DNTF基炸药组成的复合装药。采用直径50mm圆筒试验测量了其爆速及圆筒壁的膨胀位移,研究了不同复合装药结构的能量释放特性,并与单一配方装药进行了对比。结果表明,内层为高爆速炸药时,爆速约为两种单一装药的平均值,后期驱动能力没有显著增强,格尼系数仅为2.86mm/μs;外层为高爆速炸药时,爆速略低于高爆速单一装药,爆轰波形具有明显的内聚特征,提高了内层低爆速炸药的能量释放速率,驱动能力持续增强,格尼系数为2.93mm/μs。
  • 陈科全;蓝林钢;路中华;胡榕希
    2015,38(5): 51-53.
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    基于聚黑(JH)-14C传爆药的小隔板试验方法及结果,建立了小隔板试验有限元模型并进行了模拟计算,确定了密度为1.65 g/cm3时JH-14C的Lee-Tarver参数。以RDX-8701为主发药柱,对实际装药条件下JH-14C的传爆装置进行了冲击起爆实验,得到了钢鉴定块的凹坑深度。根据小隔板试验确定的JH-14C传爆药Lee-Tarver参数,建立了全尺寸的冲击起爆实验有限元模型,并对比分析了模拟结果与实验结果,通过改变导爆药柱顶部的钢隔板厚度,确定了JH-14C的传爆装置发生冲击起爆的临界钢隔板厚度。结果表明,冲击起爆实验中钢鉴定块的凹坑深度约为2.1 mm,模拟计算结果与实验结果基本吻合;JH-14C的传爆装置冲击起爆的临界钢隔板厚度在4~5 mm。
  • 吴娜娜;鲁志艳;李志华;张广源;王建龙;高建峰;张争争
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    基于分离式霍普金森压杆(SHPB)围压加载下的试样受力模型,考虑试样与套筒间的摩擦效应,建立了动态力学性能参量(动态泊松比及动态杨氏模量)的修正方法,并以某浇注PBX炸药为例,分别以常规方法和修正方法计算了4种试样的动态力学性能,并进行了对比。结果表明,对于实验所用的浇注PBX炸药,在应变率300~2 000s-1内,修正方法与常规方法所获得的动态参量误差不超过5%,可以忽略摩擦效应对此PBX炸药动态参量的影响。
  • 吴娜娜,鲁志艳,李志华,张广源,王建龙,高建峰,张争争
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    采用绝热加速量热仪(ARC)对3种HMX基PBX炸药(10#159、聚奥-10、聚奥-9)和单质炸药HMX在绝热条件下的热分解行为进行了研究,得到了绝热分解温度、温度转化分数随时间的变化曲线和温升速率、压力随温度的变化曲线,计算了绝热分解反应动力学参数和自加速分解温度SADT,以SADT作为比较4种炸药热稳定性的判据。结果表明,4种炸药的绝热分解过程分为延滞期、加速期、降速期和残渣分解期;4种炸药均经历了较长的延滞期和短暂的加速期,放热剧烈并伴随明显的压力效应;10#159、聚奥-10、聚奥-9和HMX的初始分解温度分别为89.95℃、104.70℃、114.41℃、153.58℃,25kg标准包装条件下的SADT分别为80.90℃、111.71℃、119.10℃、187.86℃,4种炸药的热稳定性排序为:HMX >聚奥-9>聚奥-10>10#-159。
  • 郭海英;余咸旱;丁涛;赵云;杨学斌
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    采用DSC研究了不同形貌的铅盐催化剂CH-I和CH-II对AP热分解行为的影响,获得了其热分解反应的动力学参数,并考察了催化剂对GAP少烟推进剂燃烧性能的影响。结果表明,铅盐催化剂能够降低AP的低温分解反应活化能,提高高温分解反应速率。在GAP少烟推进剂中,加入铅盐催化剂CH-I和CH-II,能够显著提高其高压下的燃速,15~25MPa内的压强指数分别由不加催化剂时的0.46降至0.35和0.34。AP的热分解行为与GAP少烟推进剂燃烧紧密相关。AP热分解反应的加快是推进剂燃速提升的主要原因,催化剂的催化活性与其形貌和粒度有关。催化剂CH-II的催化效果优于催化剂CH-I。
  • 郭海英,余咸旱,丁涛,赵云,杨学斌
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    制备了不同3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)含量的RDX基含铝炸药,用爆炸概率法和电测法测试了其机械感度和爆速,研究了NTO含量对RDX基含铝炸药机械感度和爆速的影响。结果表明,随着NTO含量的增加,含铝炸药的机械感度明显降低,撞击感度由34%降至2%,摩擦感度由30%降至2%;在相同密度下,随着NTO含量的增加,含铝炸药的爆速降低,当NTO质量分数为35%时,爆速降至7764m/s,与不含NTO的RDX基含铝炸药相比,降低了169m/s。
  • 刘进剑;刘祖亮;成健
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    为研究有机氟化物(OF)对含铝HTPB固体推进剂燃烧性能的影响,采用球磨法制备了纳米和微米铝/有机氟化物复合物(nmAl/OF和μmAl/OF),将其作为复合添加剂替代微米铝粉加入HTPB推进剂中,并考察其对推进剂燃烧性能的影响。采用SEM、TEM、粒度分析等对nmAl/OF和μmAl/OF复合物及推进剂凝聚相燃烧产物进行了表征。结果表明,nmAl/OF和μmAl/OF复合物有不同的结合状态;添加OF、nmAl/OF和μmAl/OF后,推进剂的爆热值下降约2%;添加nmAl/OF的推进剂配方燃速最低,在3MPa时仅为6.28 mm/s,添加OF和μmAl/OF体系的推进剂燃速压强指数相比于原配方降低约20%;添加nmAl/OF的推进剂配方凝聚相燃烧产物粒度(D50)比原配方降低约47%。
  • 刘进剑,刘祖亮,成健
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    按照文献方法,制备了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)Ni(II)和Cu(II)两种含能配合物,用激光粒度测试仪及GJB772A-97法测试了粒度和感度,用密闭爆发器分别测试了含ANPyO Ni(II)和Cu(II)配合物发射药的燃烧性能,用靶线法测试了含两种配合物双基推进剂的燃烧催化性能。研究了两种配合物在双基发射药、三基发射药和双基推进剂中的燃烧作用。结果表明,ANPyO Ni(II)和Cu(II)两种配合物粒度都为微米级,爆速大于8200m/s,爆压大于32GPa,优于TATB、HNS和PYX;两种含能配合物能够提高双基发射药的燃速,使其压强指数分别降低7.61%和3.29%,对双基发射药的燃烧性能具有明显的促进效果;ANPyO Cu(II)配合物使双基推进剂在10~20MPa下燃速提高20%,压强指数降低17.78%~55.84%,对双基推进剂的燃烧性能具有良好的催化效果。
  • 苗雪;胥会祥;赵西鹏;裴庆;庞维强;王国强
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    利用自行设计的烤燃实验装置,对HTPE推进剂小尺寸烤燃试样分别进行了升温速率为1、2℃/min的烤燃实验,以此为基础,建立了小尺寸烤燃试样和固体火箭发动机的三维计算模型,利用Fluent软件分别对两者不同升温速率下的烤燃行为进行了数值模拟计算,研究了小尺寸烤燃试样与固体火箭发动机的装药尺寸及结构差异对HTPE推进剂烤燃响应特性的影响。结果表明,HTPE推进剂的烤燃响应时间、响应温度随升温速率的变化趋势与装药尺寸及结构无关,但响应时间和响应温度的绝对值与装药尺寸及结构均有很大关系,升温速率为3.3℃/h(0.055℃/min)时,小尺寸烤燃试样的响应时间为40.3 h,响应温度为158℃,而固体火箭发动机响应时间为28.83 h,响应温度为120.13℃。推进剂装药尺寸及结构对烤燃点火位置有明显影响,进而影响到烤燃速度范畴的区分,小尺寸烤燃试样慢烤升温速率不大于2℃/min,而固体火箭发动机慢烤升温速率为小于0.5℃/min。因此,对快速、慢速烤燃的严格划分,必须结合装药尺寸、装药结构及推进剂种类等因素进行。升温速率对固体火箭发动机存在热积累临界位置效应,本研究条件下影响热积累临界位置的升温速率为0.5℃/min。
  • 苗雪,胥会祥,赵西鹏,裴庆,庞维强,王国强
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    为提高含纳米Al固体推进剂和PBX炸药的安全性,利用DSC、SEM、机械感度、火焰感度等测试方法,探讨了混合方法、混合比例、包覆改性等因素对纳米Al/RDX混合物安全性能的影响。结果表明,与筛分混合法相比,通过溶液法混合,纳米Al能均匀分散于RDX表面,使纳米Al/RDX的热分解活化能和热爆炸临界温度分别增加8.7%和4.5%,热安定性也提高;随着纳米Al含量的增加,纳米Al/RDX混合物的摩擦感度和撞击感度均减小,而溶液混合法所得样品的撞击感度明显高于筛混法;采用氟橡胶、炭黑B包覆纳米Al后混合物的撞击感度降低到包覆前的18.4%。
  • 贾林;张林军;张冬梅;顾妍;王克勇;赵娟;周文静;孙序东
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    为了改善硝基胍发射药的低温力学性能和燃烧稳定性,使用硅烷偶联剂(KH550)对硝基胍进行表面包覆处理,制备了KH550改性后的硝基胍发射药。采用扫描电镜、红外光谱仪、差示扫描量热仪研究了硝基胍被KH550包覆后的物理化学性质。采用简支梁抗冲击试验机、万能材料试验机及密闭爆发器试验测试了改性前后硝基胍发射药的常温与低温力学性能及燃烧性能。结果表明,KH550可以通过化学作用包覆在硝基胍表面,且在发射药的黏结体系中未出现团聚现象;包覆后的硝基胍热分解性能稳定,KH550的加入对硝基胍发射药的热分解性能影响不大;与原硝基胍发射药相比,改性硝基胍发射药在低温(-40℃)环境下的抗冲击强度、抗压缩强度和抗拉伸强度分别提高了34.22%、3.71%和11.5%。且改性硝基胍发射药低温(-40℃)的燃烧相对陡度降低,燃烧更加稳定。
  • 贾林,张林军,张冬梅,顾妍,王克勇,赵娟,周文静,孙序东
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    为了解石蜡在低热应力下对压装含Al粉RDX基PBX炸药性能的影响,用扫描电镜、聚焦显微镜、透射显微镜、X线断层摄影仪观察了药柱在55℃加热57d的的微观结构;测量了药柱的体积、质量和密度,并测试了其真空安定性、摩擦感度、撞击感度、抗压强度、抗剪强度。结果表明,加热后药柱中石蜡软化连接,黏结剂互相粘结;药柱质量减少0.1%,体积增加0.5%,平均密度减少0.6%,未见裂纹;摩擦感度从8%降至0,抗压强度增加30%,抗剪强度增加83%。说明低热应力并未影响药柱的撞击感度、安定性和结构完整性,此时药柱中的石蜡发生软化迁移,分布均匀化,使药柱压制成型时的缺陷得到修复,从而降低了药柱的摩擦感度,并提高了抗压强度和抗剪强度。
  • 顾健;张小平;庞爱民;宋琴;吴京汉
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    为缩短叠氮硝胺吸收药组分定量分析时间,采用压延烘干法制备了样品,并与过筛烘干法制备的样品进行了比较。用液相色谱法、卡尔·费休法分别检测了两种样品的组分含量和水分含量。结果表明,压延烘干法制备样品共需要1.2 h,明显少于过筛烘干法的4.5 h。压延烘干法制得的样品均匀性更好,使得取样量可以由过筛烘干法的2 g减少到0.2 g,配制试样溶液时所需的溶剂体积减少了90%。压延烘干后的样品含水质量分数为0.06%~0.12%,低于过筛烘干法制备的样品。表明用压延烘干法制备样品,可以减少样品组分定量分析的总时间,并且可以减少废溶剂量。
  • 顾健,张小平,庞爱民,宋琴,吴京汉
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    设计了以新型碳系纳米材料(CN)为载体的负载燃速催化剂BC-1/CN和BC-2/CN,通过热重(TG)分析和差示扫描量热法(DSC)联用研究了负载燃速催化剂对AP热分解行为的影响,研究了负载燃速催化剂种类和含量对NEPE推进剂燃烧性能的影响。结果表明,CN能够增强BC-1和BC-2对AP热分解的催化作用,从而显著降低AP的分解温度;随着负载燃速催化剂中CN含量的提高,NEPE推进剂在15MPa下的燃速由15.72mm/s增至24.68mm/s,增幅达57%,压强指数由0.60降至0.46;当负载燃速催化剂中CN的质量分数为10%时,NEPE推进剂的燃速高达34.8mm/s,而药浆的工艺性能没有明显恶化,综合作用效果最好。
  • 王国强;李勇宏;胥会祥;冯国富;谢明召
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    为了研究DAGQ发射药在膛内的燃烧性能,以经典内弹道理论为基础,建立了发射药膛内燃烧测试系统和处理方法,通过密闭爆发器燃烧试验和微波干涉法发射药膛内动态燃烧性能试验,研究了DAGQ发射药的静动态燃烧规律及不同温度下的动态燃烧特性。结果表明,所建立的试验系统和处理方法,能够很好地获得弹丸在膛内的运动过程。DAGQ发射药的静动态燃速都存在转折现象,静态燃速在转折点前压力指数大于1,转折点后压力指数都远小于1,动态燃速压力指数基本都小于1。在膛内燃烧过程中,由于高速气流对发射药的燃面冲刷,使得膛内的动态燃速要大于密闭爆发器内的静态燃速,并且随着膛内压力的增大,燃速相差越来越大。
  • 王国强,李勇宏,胥会祥,冯国富,谢明召
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    用差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG)和耐温试验,研究了含高氯酸钾(KP)复合推进剂的热分解行为和耐温性。结果表明,在290~450℃,KP复合推进剂先发生KP吸热晶型转变,黏合剂体系放热分解,质量损失约30%;在450~550℃,KP完全熔融和分解,推进剂质量损失约84.5%,放热量为2633J/g。KP复合推进剂在180℃下保温48h后各项性能变化很小,可以用于深层油气井压裂弹。
  • 宋花玉;张海;胡荣祖;姚二岗
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    为研究多羟基聚醚改善硝胺发射药抗冲击性能的效果,以一种硝胺发射药(RP5)药片为原料,分别采用不同数均相对分子质量的多羟基聚醚为增韧剂,制备了不同增韧剂含量的硝胺发射药管状试样。采用落锤冲击试验机和摆锤冲击试验机分别测试了硝胺发射药试样的轴向和径向抗冲击强度。讨论了在低温(-40℃)、常温(20℃)、高温(50℃)下,不同类型、不同含量聚醚对高能硝胺发射药抗冲击性能的影响。结果表明,轴向方向上,加入多羟基聚醚的数均相对分子质量为2 118、质量分数为3%时,对硝胺发射药试样的低温增韧效果较优;径向方向上,加入多羟基聚醚的数均相对分子质量为5 618、质量分数为3%时,多羟基聚醚能使试样的径向低温抗冲击性能提升约50%。
  • 宋花玉,张海,胡荣祖,姚二岗
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    基于Semenov的热爆炸理论和自催化反应的速率方程,导出了含能材料Bna自催化分解反应热爆炸的临界温升速率表达式。用非线性约束优化问题的信赖域算法计算出Bna自催化分解反应转向热爆炸时硝化棉(N质量分数13.54%)的临界温升速率,得到非等温DSC条件下描述硝化棉Bna自催化分解反应的动力学方程。
  • 周伟伟;成茵;刘其城;吴钟晴;刘武
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    The composites of certain nitramine type explosives, TETRYL, RDX and EDNA, with proton in vacuum have been considered within the constraints of density functional theory at the level of B3LYP/6-31++G(d,p) (restricted and unrestricted). The results indicate that unexpectedly hydrogen molecule production occurs by the interaction of proton and a hydrogen of CH3 (TETRYL) and CH2 (RDX and EDNA) groups. As a result, a carbocation is generated on the explosive molecules. Thereafter, TETRYL which potentially has many protonation sites were investigated in more detail in vacuum and aqueous conditions. The data reveals that the composite system (TETRYL+proton) is less stable than TETRYL protonated on nitramine NH or oxygen of the nitro groups.
  • 周伟伟,成茵,刘其城,吴钟晴,刘武
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    通过自乳化法制备了水性聚氨酯乳液,采用破乳法对硝酸肼镍进行钝感包覆,分析了影响包覆效果及样品机械感度的工艺参数。用红外光谱、X射线衍射、SEM、差热分析对包覆前后硝酸肼镍的晶型、表面形貌、分解温度进行了表征,测试了其摩擦感度和火焰感度。结果表明,破乳包覆后硝酸肼镍的晶体结构不变,属于物理吸附包覆,且随着水性聚氨酯乳液用量的增加,表面官能团组成并无改变,聚氨酯特征振动峰的强度相应增强;包覆后硝酸肼镍的分解温度从232℃升至259℃;摩擦感度起爆压力值由35MPa升至318MPa,钝感包覆效果良好。最佳的包覆工艺条件为:破乳温度40℃,破乳时间15min,破乳剂滴加速率1滴/s,破乳剂与聚氨酯质量比15∶1。
  • 冯昌林;李小元;杨建兴;张俊;贾永杰
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    介绍了爆炸桥丝等离子体技术,主要包括真空中、空气中及水下爆炸桥丝等离子体技术;按照爆炸桥丝式和半导体桥式等离子体产生方式,综述了等离子体技术在炸药起爆中的应用研究进展,比较了不同等离子体起爆方式的优缺点,分析了等离子体起爆炸药机理。指出炸药在等离子体起爆下的研究重点是高能炸药在等离子体直接起爆下的特性研究,以及高能炸药与等离子体相互作用的动力学研究。附参考文献55篇。
  • 冯昌林,李小元,杨建兴,张俊,贾永杰
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    为研究球形叠氮硝胺发射药的工艺安全性,采用5s爆发点、落锤式撞击感度仪、摩擦感度仪研究了球形叠氮硝胺发射药的热感度、机械感度、静电感度和冲击波感度,并与球形制式双基药进行了对比。结果表明,对于球形叠氮硝胺发射药(DAQ):5s爆发点为228.3℃、爆炸百分数为4%、撞击感度特性落高(H50)为14.8cm、50%发火电压为正极 3.27kV/负极3.10kV、50%发火能量为正极1.18J/负极1.06J、冲击波试验隔板值37mm;对于球形制式双基球形药(SPQ):5[KG-*9]s爆发点为220.4℃、爆炸百分数为20%、撞击感度特性落高(H50)为14.1cm、50%发火电压为正极2.30kV/负极2.00kV、50%发火能量为正极0.68J/负极0.64J、冲击波试验隔板值为43mm,表明DAQ与SPQ的工艺安全性基本相当。