FOX-7在炸药中的应用述评

FOX-7是一种性能优异的不敏感单质炸药,也是今后在低易损弹药上推广应用的主要候选炸药之一。重点综述了国内外近年来报道的FOX-7在炸药中的应用及性能研究进展,包括FOX-7的合成制备、分子结构及晶型、表界面性能、热安定性能以及以FOX-7为基的炸药的机械感度、爆速、爆压、冲击波感度、小尺寸装药快速烤燃、慢速烤燃、子弹撞击试验等。其中,对FOX-7炸药不敏感性的评价方式主要是与相同状态的RDX基炸药和TNT炸药进行试验对比。指出FOX-7是一种具有应用价值的高能不敏感炸药,要实现FOX-7炸药在弹药中的应用,今后还要加强高品质、规模化、低成本FOX-7制备工艺技术研究以及FOX-7炸药在大尺寸战斗部中的装药技术研究。     

CL-20基薄膜炸药的爆轰特性研究

采用重结晶方法细化的CL-20炸药进行CL-20基薄膜炸药制备。研究了CL-20基薄膜炸药的爆轰性能、熄爆厚度和拐角效应,并与HMX基薄膜炸药进行对比。研究结果表明:在装药相对密度为85%时,CL-20基和HMX基薄膜炸药的爆速分别为8 393 m/s和8 069 m/s;CL-20基和HMX基薄膜炸药的熄爆厚度分别为0.23 mm和0.41 mm;相比HMX基薄膜炸药,CL-20基薄膜炸药的熄爆厚度更小,传爆能力更强。     

氟橡胶包覆对CL-20机械感度及爆轰特性的影响研究

为研究CL-20晶体表面钝化对安全及爆轰性能的影响,采用氟橡胶F2311作为黏结剂,基于水悬浮法对比研究了CL-20包覆前、后的机械感度及爆轰性能变化规律。实验结果表明：F2311包覆可以显著改善CL-20材料的表面缺陷;在-20、 0、 20、 40°C与80°C条件下,F2311包覆可明显提高CL-20的临界撞击能与临界摩擦载荷;在-40℃环境下,包覆对CL-20临界撞击能与临界摩擦载荷无影响,原因可能与包覆材料的玻璃化转变温度有关;包覆后样品的实测爆热与爆速可达到5 612.03 kJ/kg和8 975.81m/s,与CL-20相比分别减小了8.70%和2.39%。研究结论对CL-20的安全储存、使用和高效能量输出具有一定的参考价值。     

高速撞击下温压炸药的响应敏感性

采用自行设计的动态加载装置对HMX基、HMX/NTO基和HMX/FOX-7基3种温压炸药撞击响应规律进行了研究,获得炸药的临界点火速度,并通过密闭燃烧罐分析撞击后回收试样的燃烧特性。结果表明:3种温压炸药药柱在高速撞击下均经历了冲击、塑性变形、破碎飞散和点火反应阶段;HMX基、HMX/NTO基和HMX/FOX-7基温压炸药的临界点火速度分别为302.9、312.3 m/s和315.3 m/s,NTO和FOX-7能够提高温压炸药的临界点火速度;分析撞击后回收试样的燃烧特性发现,与HMX基温压炸药相比,HMX/NTO基和HMX/FOX-7基温压炸药升压时间分别增加了103.6%和103.3%,升压速率分别降低了17.3%和21.1%,且撞击后的燃烧速率显著降低。     

基于TANPyO的PBX炸药爆炸性能研究

为研究高能量密度材料TANPyO基PBX的爆炸性能,基于TANPyO炸药,分别添加黏结剂氟橡胶F_(2311)、丁腈橡胶(NBR)以及氟橡胶F_(2311)与丁腈橡胶(NBR)按比例混合而成的黏结剂,采用溶液-悬浮-蒸馏法制备3种TANPyO基的PBX炸药。通过扫描电镜对样品进行微观表征,测试其爆速和感度,并采用聚能装药形式进行爆炸威力和钢靶射孔穿深试验。试验结果表明,3种TANPyO基PBX样品爆炸性能良好,满足低易损炸药高能钝感要求,爆速约7 200 m/s,穿孔深度达到120 mm以上,具有良好的撞击感度与摩擦感度;尤其以添加F_(2311)+NBR的TANPyO基PBX样品测试效果表现最佳,爆速达到7 186 m/s,穿深达到138 mm,并且其威力侵彻深度和体积分别达到8701炸药的93.4%和70.6%。TANPyO基PBX样品性能指标既满足钝感炸药又符合高能混合炸药,从而说明TANPyO能够成为一种新型高能钝感含能材料。     

CL-20基高爆热含铝压装混合炸药的研究

为了提高CL-20基高爆热含铝压装混合炸药配方的成型性能,使用了新的黏结剂体系。通过工艺优化研究,获得了最佳的机械干混工艺条件:混合温度70~85℃,混合时间20~30 min;最佳的压药条件:压药温度85℃、比压3 300 kg/cm^2、保压时间60 min。对新配方的爆热、真空安定性、爆发点和环境适应性进行了测试,结果显示,新配方具有很高的爆热,良好的热安全性、环境适应性和可靠性。新配方密度为2.041 g/cm^3,爆热为8 834.3 J/g。     

基于TANPyO的PBX炸药爆炸性能研究

为研究高能量密度材料TANPyO基PBX的爆炸性能,基于TANPyO炸药,分别添加黏结剂氟橡胶F2311、丁腈橡胶(NBR)以及氟橡胶F2311与丁腈橡胶(NBR)按比例混合而成的黏结剂,采用溶液-悬浮-蒸馏法制备3种TANPyO基的PBX炸药.通过扫描电镜对样品进行微观表征,测试其爆速和感度,并采用聚能装药形式进行爆炸威力和钢靶射孔穿深试验.试验结果表明,3种TANPyO基PBX样品爆炸性能良好,满足低易损炸药高能钝感要求,爆速约7200 m/s,穿孔深度达到120 mm以上,具有良好的撞击感度与摩擦感度;尤其以添加F2311+NBR的TANPyO基PBX样品测试效果表现最佳,爆速达到7186 m/s,穿深达到138 mm,并且其威力侵彻深度和体积分别达到8701炸药的93.4％和70.6％.TANPyO基PBX样品性能指标既满足钝感炸药又符合高能混合炸药,从而说明TANPyO能够成为一种新型高能钝感含能材料.     

温压炸药自由场爆炸空气冲击波的数值模拟研究

基于二次反应理论,采用AUTODYN程序对温压炸药(RDX/AWAL/粘合剂=20/43/25/12)自由场爆炸空气冲击波进行了数值模拟研究.得出结论:在比例距离1～8m/kg1/3内,铝粉后燃反应对超压峰值的贡献约为24％～31％,对正超压区冲量的贡献约为31％～39％,对正超压区持续时间的贡献约为12％ ～95％,...     

含铝温压炸药的爆炸能量结构研究

为了研究黑索今（RDX）基含铝温压炸药的爆炸能量释放规律及爆炸能量输出结构，对5种含铝温压炸药的爆热和爆速进行了测试，利用绝热式爆热量热计测量了铝粉质量分数为30%的RDX基含铝温压炸药在真空、0.1 MPa氮气、0.1 MPa空气和1.0 MPa氧气环境下的爆炸能量，结合测试数据对试样的爆轰热、爆热和燃烧热进行理论计算。结果表明，RDX基含铝温压炸药的爆速随铝粉含量的增加而线性减小；爆热随铝粉含量的增加呈现先增大后减小的趋势，在铝粉质量分数为40%时，爆热达到最大值。试样在真空、0.1 MPa氮气、0.1 MPa空气、1.0 MPa氧气环境下的爆炸能量逐渐增加，环境压力的增大和气氛环境中氧含量的增加都会提高炸药的爆炸能量，富氧环境下的爆炸能量可以定量地表征炸药的燃烧热。样品的爆轰热占燃烧热的9.8%~26.4%，爆热占燃烧热的34.5%~50.0%，且这两个参数都随铝粉含量的增加而降低。     

一种钝感高能挠性炸药的制备与性能测试

为满足XX反应装甲对挠性炸药高能、低感度的要求,本文在研究炸药实现钝感、高能和挠性的基础上,以超细奥克托今为主体炸药、石蜡为钝感剂、Estane-5703为粘结剂、DOS为增塑剂,设计了一系列满足能量要求的挠性炸药配方,采用直接法制备出了挠性炸药.以撞击感度和摩擦感度为判据,确定了满足机械感度要求的挠性炸药配方:HMX∶Estan-5703∶石蜡∶DOS=91.5%∶3%∶3.5%∶2%,并对该挠性炸药的挠性和爆速进行了测试.结果表明:该挠性炸药的撞击感度为8%,摩擦感度为12%;在密度为1.40g/cm3时挠性炸药具有一定的弹性,爆速为7 108m/s,满足其技术要求.     

FOX-7与RDX混合比例对压装炸药慢速烤燃及冲击波感度的影响

利用慢速烤燃试验和冲击波感度试验研究了FOX-7与 RDX不同混合比例对炸药响应特性的影响。试验表明:当FOX-7的混入量（质量分数）低于72%时，炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度表现为爆轰反应，其临界起爆压力接近6.62 GPa；当FOX-7的混入量（质量分数）等于72%时，炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度由爆轰降至爆燃，其临界起爆压力升至7.27 GPa；当配方中完全采用FOX-7时，炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度由爆燃降至燃烧，临界起爆压力升至8.24 GPa。造成上述试验结果的原因可能是压装炸药在成型过程中因颗粒的破碎、重排作用使FOX-7对RDX形成包覆，进而改善了RDX材料点火增长速度快的本质特点。     

CD-3发射装药低易损性能试验研究

为了降低发射药的敏感性,以Bu-NENA为增塑剂,FOX-7和RDX作为填充物研制了一种新型硝化棉(NC)基发射药(GD-3发射药),对其装药进行了低易损性能测试研究。试验结果表明,GD-3发射装药在慢速烤燃和快速烤燃、子弹撞击刺激源下发生了V类燃烧反应,在特定的空心装药射流刺激下发生了III类爆炸反应。GD-3发射药在刺激源下易损性响应剧烈程度弱于硝基胍发射药和单基发射药,该新型装药符合低易损性弹药的性能评定要求。     

黏结剂对TKX-50基压装炸药机械感度和成型性的影响

为了研究黏结剂对TKX 50单质炸药的机械感度和成型性能的影响,通过粒度分布试验分析了高速剪切粉碎机处理TKX-50原料后的形貌和粒度。借助机械感度试验研究了TKX-50原料、TKX-50预处理样品、黏结剂氟橡胶和含能热塑性弹性体ETPE包覆处理后TKX-50炸药的安全性能;利用压制成型试验分析了压力、温度对含不同黏结剂的TKX-50基压装炸药成型性的影响规律。结果表明,预处理后TKX-50的粒度变小,分布变窄,形貌比较规整,机械感度降低;氟橡胶或ETPE包覆处理TKX-50炸药的机械感度降低,在一定程度上提高了炸药的安全性;压力、温度对含氟橡胶或ETPE黏结剂的TKX-50基压装炸药的成型性影响较大,且ETPE黏结剂的TKX-50基混合炸药的成型性较好,特定压力和温度条件下其相对密度可达98.1%以上。     

Some characteristics of 3,7-dinitro-, 3,7-dinitroso- and dinitrate compounds derived from 1,3,5,7-tetraazabicyclo[3.3.1]nonane

The paper presents a set of some literature data and the authors' own experimental results of stability, sensitivity and explosion parameters of energetic Mannich N-bases, 3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazabicyclo[3.3.1]nonane (DPT), 3,7-dinitroso-1,3,5,7-tetraazabicyclo[3.3.1]nonane (DNPT) and hexamethylenetetramine dinitrate (HEXADI). Both their chemical and thermal reactivities are discussed. The results of small-scale cook-off test, determination of initiation ability, detonation velocity, impact sensitivity and performance show that the lowest process safety risks are connected with HEXADI.     

DADNBF为基的混合炸药的性能和应用

研究了5,7-二氨基-4,6-二硝基苯并氧化呋咱(DADNBF,美国代号CL—14)为基混合炸药的性能和在射孔弹中的应用。制备了以CL—14为基,氟橡胶F2311、邻苯二甲酸二丁酯为黏结剂和增塑剂的混合炸药,进行了爆轰性能、耐热性和破甲性能测试。实验结果表明,以CL—14为基的混合炸药在200℃、48h条件下放气量为1.02mL/g,耐热性能与六硝基茋(HNS)接近;在装药密度1.813 g/cm3条件下爆速和破甲深度分别为7842 m/s和φ12.00mm×170 mm,显著优于HNS。