梯黑铝混合炸药新工艺研制成功

多年来,我国注装梯黑铝混合炸药一直以美国HBX系列混合炸药为追赶目标,这是因为HBX炸药在爆炸、能量和工艺等性能方面都比国内使用的钝感梯黑铝炸药要好。十多年来,有关生产、科研单位围绕这一目标,进行了大量的试验工作。而且重点是针对HBX炸药中表面活性剂—卵磷酯的应用,诸如卵磷酯的加进、分散及其作用机理作了广泛探讨。美     

表面活性剂——卵磷酯在注装含铝混合炸药中的应用研究

一、前言钝感梯黑铝型注装混合炸药被广泛地应用于航弹、导弹、深水炸弹、鱼雷等各种常规武器的装药中。对于此种类型炸药,美国早已研制成代号为HBX的几个品种,HBX—6配方中TNT的含量为30％,RDX含量为45％,铝粉含量为20％,钝感剂腊加上其它成份占5％,配方中虽含腊达4.2％,但腊在药浆中很少飘浮,注成药柱后不形成腊套,药柱各部位的成份均匀。我国的钝感梯黑铝注装混合炸药中也含有4％左右的腊,然而腊在药浆中飘浮比较厉     

表面活性剂——卵磷酯在注装含铝混合炸药中的应用研究

一、前言钝感梯黑铝型注装混合炸药被广泛地应用于航弹、导弹、深水炸弹、鱼雷等各种常规武器的装药中。对于此种类型炸药,美国早已研制成代号为HBX的几个品种,HBX—6配方中TNT的含量为30%,RDX含量为45%,铝粉含量为20%,钝感剂腊加上其它成份占5%,配方中虽含腊达4.2%,但腊在药浆中很少飘浮,注成药柱后不形成腊套,药柱各部位的成份     

废旧梯黑铝混合炸药中RDX的回收和表征

为了对废弃梯黑铝混合炸药中的有效成分进行回收利用,根据TNT、RDX在有机溶剂中的溶解度差异,设计了从废旧梯黑铝混合炸药中回收、提取RDX的工艺流程,并对回收的RDX进行了性能测试和形貌表征。结果表明,以甲苯和丙酮作为回收梯黑铝混合炸药中RDX的有机溶剂,回收率为90%。回收RDX的主要理化性能达到GJB 296A-95的要求。     

复合钝感剂对梯黑铝炸药的钝感机理

为了降低梯黑铝类混合炸药的感度,采用微晶蜡、高分子预聚体、硝化纤维素等材料制成复合钝感剂,并将其加入到梯黑铝炸药中,测试了梯黑铝(THL90%/钝感剂10%)炸药的机械感度和抗过载安全性,初步探讨了复合钝感剂的钝感机理.结果表明,高分子预聚体PE、硝化纤维素对微晶蜡有较强的乳化作用,高分子预聚体、梯恩梯对硝化纤维素有熔胀与熔解作用.复合钝感剂的乳化作用是使炸药钝感的根本所在.钝感的梯黑铝炸药的摩擦感度为0,撞击感度为24%.     

梯黑铝混合装药唯象动力学性质研究

为分析某型报废火箭炮弹内部梯黑铝混合装药唯象动力学性质,采用差示扫描量热仪测定了其热分解过程。分别得到梯黑铝炸药样品在5,10,20℃/min升温速率下的DSC曲线和相关特征数据。利用非模函数Ozawa方程,结合线性回归分析,计算了梯黑铝炸药的动力学参数,求得活化能Ea=59.035 0 kJ/mol,相关系数r=0.999 53。     

二硝基甘脲用于混合炸药

梯恩梯—黑索今混合物是目前世界上应用最广泛的一种军用混合炸药,在改善此类混合炸药性能方面。国外一直进行着大量的研究和试验。如法国人研究了用细颗粒奥托金代替梯黑炸药中的黑索今可提高能量;德国研制了精密浇注设备,发展真空振动浇注方法;提高梯黑炸药中的固相成份,还研究添加六硝基芪和高熔点蜡改善成型性和枪击感度等等。但是,黑索今和奥托金因为它们的制备成本高,产品价格贵,因之,在使用上不可避免带来某些限制。长     

二硝基甘脲用于混合炸药

梯恩梯—黑索今混合物是目前世界上应用最广泛的一种军用混合炸药,在改善此类混合炸药性能方面。国外一直进行着大量的研究和试验。如法国人研究了用细颗粒奥托金代替梯黑炸药中的黑索今可提高能量;德国研制了精密浇注设备,发展真空振动浇注方法;提高梯黑炸药中的固相成份,还研究添加六硝基芪和高熔点蜡改善成型性和枪击感度等等。但是,黑索今和奥托金因为它们的制备成本高,产品价格贵,因之,在使用上不可避免带来某些限制。长     

含二硝基甘脲的注装混合炸药

二硝基甘脲(DINGU)在204所合成后,立即对其应用进行了研究。首先在注装梯黑和梯黑铝系统加入DINGU进行了各种实验。发现DINGU与所用材料之间的相容性很好。当DINGU含量为15%左右时,混合炸药的流动性有改善,黑索今和铝粉的沉降现象减轻,抗渗油性提高。但该配方的抗裂性能极差,在室温下(20℃)就出现环状裂纹面碎裂,影响它的     

密度分级法分离废旧梯黑铝炸药中的RDX与铝粉

为了研究分离回收废旧梯黑铝炸药中各成分的高效低成本的物理方法,采用控温离心和控温水洗结晶,回收梯黑铝炸药中的TNT组分;再根据RDX与铝粉的密度差异,使用密度分级法,分离RDX与铝粉,优化了分离条件,对回收物质进行DSC和XRD表征,并测试其撞击感度。结果表明,在密度为2.0g/cm3的溴化锌溶液中,控温30℃、离心转速2500r/min等条件下,回收RDX和铝粉回收率分别为67.6%和86.5%,纯度分别为77.2%和94.6%;回收的RDX热安定性良好,存在少量铝粉和TNT与RDX的共熔物,且基本没有独立存在的TNT组分,其撞击感度为90%;回收铝粉中含有微量氧化铝粉和炸药成分;两种回收物组分中均不含溴化锌。该物理方法可有效实现废旧梯黑铝炸药各组分的高效绿色回收。     

含玻璃纤维的梯黑注装混合炸药的研究

本文论述了玻璃纤维在某型号导弹战斗部主装药中的功能与作用。文中还对影响玻璃纤维在装药中发挥作用的因素进行了分析,对两种混合炸药(含玻璃纤维与不含玻璃纤维的注装梯黑炸药)的各种性能进行了对比。     

含玻璃纤维的梯黑注装混合炸药的研究

本文论述了玻璃纤维在某型号导弹战斗部主装药中的功能与作用。文中还对影响玻璃纤维在装药中发挥作用的因素进行了分析,对两种混合炸药(含玻璃纤维与不含玻璃纤维的注装梯黑炸药)的各种性能进行了对比。     

黑梯炸药力学性能与感度的分子动力学研究

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 1GPa,剪切模量变化范围为0.636 6~1.042 8GPa,体积模量变化范围为2.734 1~3.747 9GPa,柯西压变化范围为1.203 2~2.181 6GPa,泊松比变化范围为0.354 6~0.397 0,而最大键长从0.155 4nm增至0.162 6nm,键连双原子作用能从167.6kJ/mol减至152.3kJ/mol,内聚能密度从0.899kJ/cm~3减至0.678kJ/cm~3,表明炸药的感度增大。     

硝酸酯对RDX基含铝炸药驱动能力的影响

为了研究硝酸酯对RDX基含铝炸药驱动能力的影响,采用圆筒试验研究了含硝酸酯的RDX基含铝炸药加速圆筒壁膨胀速度和格尼能的变化过程,并与不含硝酸酯的RDX基含铝炸药进行了对比,分析了硝酸酯对炸药能量释放特性及金属驱动能力的影响。结果表明,硝酸酯可改善RDX基含铝炸药的铝氧比,改变其反应速率;在反应初期,含硝酸酯的RDX基炸药加速筒壁的速度低于不含硝酸酯的炸药,而在爆炸反应中后期,含硝酸酯的RDX基炸药加速筒壁的速度以及格尼能均高于不含硝酸酯的炸药;含硝酸酯的RDX基含铝炸药的能量释放特性使其适合用于破片战斗部中,可提高其金属驱动能力。     

黑索今颗粒级配规律的初步研究

应用固相级配颗粒,是提高混合炸药中高能固相含量的一项措施。本文就级配理论在对比介绍基础上,专门对梯—黑混合炸药中黑索今的颗粒级配进行了试验研究。在实验室规模内以真空振动注装药柱,密度可达:1.761克/厘米~3;黑索今含量可达80.7％。     

RDX基铝薄膜炸药与铝粉炸药水下爆炸性能比较

为了减少铝粉炸药在生产过程中因铝粉对环境污染,降低铝粉炸药的撞击感度,提高含铝炸药的成型性及力学性能,将RDX用铝薄膜分层包裹得到新型的铝薄膜混合炸药。将铝薄膜混合炸药与铝粉炸药进行水下爆炸实验与爆速实验,得到两种炸药的爆速与压力时程曲线,经过分析计算得到两种炸药的压力峰值、冲量、冲击波能、气泡脉动周期与气泡能。结果表明：铝薄膜炸药药柱的轴向为RDX与铝薄膜独立贯通的结构,有利于降低混合炸药中添加物对基体炸药爆轰波传播的影响,从而使铝薄膜混合炸药的爆速高于铝粉炸药,导致铝薄膜炸药的冲击波损失系数高于铝粉炸药,使铝薄膜混合炸药的总能量、比气泡能与铝粉炸药相当情况下,其比冲击波能却降低了10.16%～10.33%,计算过程说明铝薄膜混合炸药的C-J压力计算公式具有合理性。     

溶剂萃取法回收废旧梯黑铝炸药中的RDX和铝粉

利用混合炸药中TNT和RDX在溶剂中溶解度的差异,首先用甲苯萃取出梯黑铝炸药中的TNT,然后分别以丙酮和二甲基亚砜为溶剂,经萃取、冷却结晶,过滤得到RDX。用SEM和DSC对回收RDX进行形貌表征和热分析,用XRD对回收铝粉进行物相分析。结果表明,丙酮和二甲基亚砜中重结晶回收RDX的纯度分别为98.4%和97.8%,撞击感度分别为76%和84%,丙酮重结晶回收RDX晶体质量优于二甲基亚砜重结晶回收的RDX。回收RDX与原料RDX的特征温度基本相同,热安定性良好;回收的铝粉不含炸药,无明显氧化。     

梯/黑混合炸药的改性研究——在梯/黑组分中增加添加物

梯/黑混合炸药注装法是装弹中采用的工艺方法。它的优点是不受药室形状和弹口径大小的限制,设备简单,易于机械化生产,能安全地装填各类型弹药中。但是目前存在着装药质量(裂纹、缩孔、气孔、密度不均匀)不易控制等缺点。本文认为,要根本解决这一问题应从炸药配方本身和工艺条件的改进来求得解决。本文分析了注装工艺中炸药都有从液态转变为固态的过程。通常成型后体积都要收缩,而混合炸药则各组分因比重不同如有不完全溶解时,冷凝,比重大的组分就会从悬浮液中自行沉降。而梯/黑炸药中,则就是黑索今颗粒沉降到药柱底部,形成上下层密度差,成型时热应力不同,各部分收缩率也相异。这就是造成上述各种质量问题的主要原因。为解决这一问题,文中分析了如选择细颗粒黑索今(50—200μ混用,因其表面积大,则吸附而加大使梯恩梯形成了吸附膜,从而可增加药液粘度,由此使沉降速度减慢。在成型时是可减小密度差,但在大量生产中牵涉到原料炸药标准并增加了很多工序。另外细颗粒混入     

梯黑铝混合装药提取铝的反应动力学研究

采用"颗粒不变收缩芯模型"研究了梯黑铝装药中Al的酸解反应动力学行为,考察了反应温度、硫酸浓度及炸药粒度对反应速率的影响。结果表明,A l的酸浸过程符合动力学方程g(x)=1-(1-x)1/3=kt,为化学反应控制类型,表观活化能为42.392 kJ/mol。在此基础上,经线性回归分析,发现表观反应速率常数k与硫酸初始浓度C0及炸药粒径1/r20成正比例关系。     

含硼金属炸药水下能量的实验研究

通过水下试验测试了含硼铝、硼镁、硼镁铝合金、硼钛、硼锆等混合金属粉炸药的水下能量,并与相应含铝炸药的水下能量进行了对比.结果发现,以HMX为基金属粉的质量分数20%时,镁粉、镁铝合金与硼粉混合后水下(总能量)比单独使用硼粉时约提高40%;含硼铝质量分数20%的炸药的水下总能量比含铝质量分数20%炸药高约7%;以RDX为基,含硼铝、硼镁、硼镁铝合金质量分数20%炸药的水下总能量比含铝20%的炸药均有提高,其中硼镁达到9%.随着硼铝金属粉含量的增加,水下总能量不断提高,均高于相应含铝炸药,当硼铝金属粉质量分数为35%时达到最高,比含铝35%炸药约高7%,含量40%后开始降低.硼粉与铝粉混合使用,可提高硼粉氧化效率和炸药水下总能量.