压制PBX中炸药晶体损伤的研究进展

综述了压制高聚物粘结炸药(PBX)中炸药晶体在机械载荷作用下晶体的微(细)观结构演化,演化过程中损伤的表征和损伤对PBX炸药宏观性能的影响,讨论了压制压力、压制温度、晶体品质和粘结体系对PBX压制过程中晶体损伤的影响,在此基础上讨论了损伤机制和多种构建PBX中晶体损伤的物理模型,认为通过改变压制方式、压制温度、晶体品质和粘结体系可减少晶体压制损伤的产生;利用流形元法、离散元法、图像处理技术等可实现对PBX炸药进行较真实的建模。      

炸药压制成型机参数采集系统开发

为进一步实现质量控制与安全生产,研制一套炸药压机参数实时采集系统。基于压机控制系统和传感器, 利用高级语言编程从压制过程实时读取相关参数并在人机界面显示,操作人员可实时观测压制过程的工作参数,以 便自适应调整参数控制药柱质量、监测压机运行状态并做应急预案。结果表明：该压机参数采集系统性能稳定、操 作简单方便,满足参数采集、存储、显示功能。     

高威力、高分子粘结炸药与双锥金属药型罩药柱压制成型技术

为提高子弹战斗部破甲威力,开展了对子弹药柱采用新型高威力、高分子粘结炸药(聚黑-2炸药)与双锥金属药型罩(以下简称药型罩)整体压制成型技术研究,利用金属射流的高密度来提高子弹战斗部破甲威力。针对采用双锥金属药型罩的高分子粘结炸药药柱压制成型过程中的安全性、药柱易于膨胀等技术难点,对压药模具、压药工艺方法、技术参数、工艺设计等4个方面进行分析,并进行了工艺试验。抽样数据表明:该技术既保证了生产安全,又提高了药柱成型质量。     

炸药压制工艺参数对空心装药质量影响的仿真研究

空心装药通常采用压制成型工艺,为了研究工艺参数对装药质量的影响,采用基于连续介质力学的方法,建立了空心JO-9159炸药压制过程有限元仿真模型,仿真分析了JO-9159炸药压制成型过程的相对密度、位移以及等效应力变化规律。在此基础上,针对压制速率、初始相对密度以及摩擦系数3种主要工艺参数对JO-9159炸药压制成型质量的影响进行了仿真与分析。结果显示:压制过程中JO-9159炸药粉末主要是轴向流动,靠近阴模区炸药流动相对缓慢;压制速率为0.5 mm·s^-1时、摩擦系数为0.25时,成型后装药相对密度较为均匀,回弹量较小。     

高能压装炸药部件裂纹损伤及防治措施

炸药压制成型是制备炸药部件的主要方法之一;针对炸药压坯在某些情况下较易产生裂纹这一现象,从造型粉特性、压制工艺和泄压脱模等涉及整个压制过程的多个步骤,分析了裂纹产生的各种可能原因及其相应的防治措施,进而为改进压药工艺和提高炸药部件质量提供理论依据。     

RDX为基的PBX炸药压制过程损伤形成研究

黑索今(RDX)属于非补强性填料,与黏结剂的结合效果差,当其受到载荷作用时,黏结剂与RDX间的界面结合容易被破坏,黏附失效而导致黏结剂从固体颗粒表面脱离,容易出现产品缺陷,影响产品性能.为深入了解RDX为基的高聚物粘结炸药(PBX)压制过程的损伤形成规律,对以RDX为基的两种炸药配方进行压制实验,研究了压制条件及黏结剂选择等因素对炸药成型性能的影响规律.结果表明:控制降温速率、采取分段保压的方法可有效抑制炸药件内部损伤的形成;选择适当的黏结剂对提高RDX为基的PBX炸药压制件的成型性能具有重要作用,丙烯腈丙烯酸酯黏结剂与RDX之间的黏附性能要比F_(2311)好,该炸药配方压制出的炸药柱各方面性能良好,而以F_(2311)为黏结剂的炸药配方压制出的炸药柱不能满足使用要求,存在较大的质量缺陷.     

PBX压制过程中细观力学行为的二维数值模拟

应用圆形近似,建立了炸药颗粒随机分布的细观力学模型。进行了基于物质点法的奥克托今(HMX)基高聚物粘结炸药(PBX)炸药压制过程中力学行为的数值模拟。重点分析了压制过程中体系的应力和温度的变化以及晶体颗粒的变形。模拟结果表明,压制过程可以分为整合和巩固两个阶段。在整合阶段,颗粒受到压力而重新排列,应力产生于颗粒与压缩面的接触部分,并形成了多条的应力链。应力链沿炸药颗粒间的接触面向上和向下传播,体系在受力的过程中温度逐渐升高,体系局部最大温升为10K。体系进入巩固阶段的塑性形变过程后,内部应力梯度减小,同时体系内部明显存在温差,最大温差为20K。     

等静压炸药装药技术发展与应用

为了使等静压炸药装药技术从高端特殊行业推广应用至常规弹药,概述了等静压炸药装药成型的工艺特性及工艺方法,综述了等静压炸药装药的研究现状。分析认为,等静压炸药装药是使炸药装药的能量水平与弹药发射安全性同时得到提高的重要技术途径,在等静压装药前或压制成型过程中对物料抽真空排气,有助于改善装药的致密性和内在质量。针对常规战斗部对高品质炸药装药技术的发展需求,提出了等静压技术在常规弹药中应用的建议。     

温度对RDX基PBX压制成型内部质量的影响

针对黑索今(RDX)基高聚物黏结炸药(PBX)压装成型易出现裂纹损伤的问题,利用X射线、超声和密度检测等手段研究了压制温度、降温速率和升温速率对Φ60mm×60mm RDX基PBX药柱裂纹影响。结果表明:在药柱压制过程中增加保温,控制药柱冷却温度不低于45℃,降温速率和升温速率不超过5℃·h-1,可以有效地减少或消除药柱内部裂纹;提高压制温度,有利于提高药柱加工性能,改善炸药质量。     

基于改进可拓学－AHP含铝炸药生产过程安全风险分析

为评价典型含铝炸药生产过程风险等级,通过改进可拓学方法对生产过程系统进行分析,建立含铝炸药生产过程安全可拓学物元评判模型。结合《兵器行业火药、炸药生产安全评价标准》和生产实际状况确定4个1级指标和29个2级指标组成的评价体系,体系中各级指标权重由AHP确定,并依据综合关联度和风险度确定风险等级。运用该模型对典型含铝炸药生产过程进行安全评价,得到综合关联度为（－0．0362,0．0140,－0．0006,－0．0355）,风险度为76．9725,风险等级为达标级,生产过程安全状况总体可控。该模型为典型含铝炸药生产安全风险评价提供方法,有效确定危险等级较高的危险因素,采取有效措施保证生产过程安全。     

代用炸药压制过程的电容层析成像

探讨了代用炸药压制过程及其压缩过程的电容层析成像试验,结果表明电容层析成像技术可以较好的监测各个压缩阶段的密度变化及其分布,此法无辐射响应快,为炸药压制成型监测提供了一种很有应用前景的新方法.     

从钢模压制浅谈散粒体炸药的工艺性能

从钢模压制角度对散粒体炸药的松装密度、流散性、压制特性等工艺性能要求做了详细的描述。     

高温高压下单质炸药结构演化的研究进展

炸药的安全性能和起爆过程与其在高温高压下的行为密切相关,开展炸药的高温高压研究对于深入理解其安全本质及起爆性能意义重大。本文综述了12种单质炸药的高温高压结构演化研究结果,主要包括以环三亚甲基三硝胺（RDX）和环四亚甲基四硝胺（HMX）为代表的硝胺类炸药,以季戊四醇四硝酸酯（PETN）、2,4,6-三硝基甲苯（TNT）为代表的经典硝酸酯基、硝基类炸药以及以2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105）和1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐（TKX-50）为代表的新型高能低感炸药等,详细总结了这些炸药在高温高压作用下的相变过程,并对比了不同研究者关于同种材料研究结果的异同,为开展新型单质炸药的高温高压研究提供一定参考。     

B炸药改性技术的开发

B炸药作为英、美等西方国家常规弹药的主要装药已近50年,在历史上起过重要作用。但在生产和使用过程中存在着不安全的因素。安全指标允许早炸的几率为百万分之一,实际已达四万分之一。鉴于B炸药有膛内热爆炸的问题,美国提出在其陆军的某些炮弹中不能再使用B炸药,并积极开展B炸药改性技术的研究。     

带药型罩药柱压制安全性

为满足药柱压制安全性要求,对药柱压制的参数进行安全性分析和改进.采用500 t双向液压机进行带药型罩主药柱压制,通过对比常用产品压制的应力仿真结果,对产品A进行仿真分析,提出改进措施,并通过实际验证.结果表明:优化后的A产品压制过程,通过调节压制参数,降低局部炸药的压制应力,提高了药柱压制的安全性.该研究可作为一般带药型罩主药柱压药安全性分析的一种有效途径,能评定和改进压药过程的安全性.     

加快压制兵器弹药装备由第一代向第二代转换的步伐,提高我国常规兵器战斗力

B炸药因含有大量的黑索今,作为熔铸炸药在中大口径弹种战斗部中替代第一代装备用药梯恩梯,可以显著提升压制兵器弹药的毁伤能力.介绍了国内外B炸药的应用情况,对比分析了梯恩梯、B炸药的应用性能和在某些弹种上装备的费用与效率比较,提出了应加快我国压制兵器弹药装备由第一代(代表性装药--梯恩梯)向第二代(代表性装药--B炸药)转换步伐的建议.     

三种挤压成型的改性双基推进剂的安全特性

为了获得较高的能量和燃速,在推进剂组分中加入了高能炸药和高能氧化剂所形成的改性双基推进剂,因为它性能优越,广泛应用在战略导弹、战术导弹及火箭弹中.由于高能组分的加入,使推进剂的机械感度有所增大,对安全生产有一定的影响,实践证明,只要选择合适的工艺条件,完全能安全通过挤压成型,并压制出各种形状的装药,满足多种武器的需要.     

压制密度及密度均匀性对装药撞击安全性的影响

为了研究装药密度对撞击安全性的影响,针对A-Ⅸ-Ⅱ炸药、B炸药、HMX基含铝炸药压制了不同密度的药柱.用A-Ⅸ-Ⅱ炸药压制了径向呈一定密度分布的药柱,利川400 kg落锤进行了撞击加载试验.结果显示,随着密度的增大,A-Ⅸ-Ⅱ炸药、B炸药、HMX基含铝炸药的起爆阈值增加.对于A-Ⅸ-Ⅱ炸药,当装药密度达到1.680 g...     

TATB基PBX纳米孔隙的正电子湮没寿命谱

为研究压制参数对TATB基高聚物粘结炸药(PBX)微观结构的影响,压制了密度为1.6～1.9 g·cm-3的PBX,采用了正电子湮没寿命谱(PALS)技术表征了其微观结构,讨论了不同压制密度PBX的纳米孔隙的变化.结果显示:压制密度越大,PBX中纳米孔隙浓度越小,平均尺寸越大,这表明压制过程中,PBX界面孔隙不断减小,...     

RDX晶体颗粒压制密度分布的μCT试验研究

为掌握炸药压制结构特征,利用微纳米焦点X射线CT(μCT)研究了RDX晶体压制进程,分析了晶体间隙与截面密度及其分布。μCT结果显示:随着压制压力增大,晶体间隙减小,截面密度增大且相对波动性逐渐减小;150MPa压力下密度趋于均匀分布,但仍有微间隙的明显特征。分析表明:RDX压制密度梯度现象明显,愈靠近压制端面的截面密度愈高,提高压制压力有利于密度均匀,但过高会带来裂纹问题,可采用双向压制、减小压制高度或加工提取靠近压制端面的炸药等措施进一步提高密度均匀性。