硼含量对含铝炸药水下爆炸能量的影响

将铝硼混合添加到含铝炸药(配方体系为Al/B/AP/RDX/wax)中,采用水下爆炸法,研究硼含量对含铝炸药水下爆炸能量的影响。结果表明,水下爆炸中,随着硼含量的增加,炸药的冲击波能降低,气泡能先增加、后逐渐减小;当硼质量分数为10%时,炸药水下爆炸总能量达到最大值5.942 MJ/kg,比含铝样品提高5%,其中气泡能为4.999 MJ/kg,比含铝样品提高7%,是TNT的2.2倍。在含铝炸药中添加少量的硼粉,可以提高炸药的水下爆炸能量水平。     

TiH2对乳化炸药性能的影响研究

为获得高威力且热稳定性良好的乳化炸药,研制了一种含有TiH₂的乳化炸药,并对该乳化炸药的性能进行测定。爆速、爆热和猛度实验研究发现,加入TiH₂会使乳化炸药爆速微降,同时提升其爆热和猛度。当乳化炸药中TiH₂质量分数为2%、4%时,爆热分别增加了4.21%、5.66%;猛度分别增加了15.29%、17.20%。TG-DTG实验研究发现,加入TiH₂不会影响乳胶基质的热分解过程,但会降低其表观活化能。当乳化炸药中TiH2的质量分数为2%、4%时,乳化基质的表观活化能分别降低了21.04%、12.61%。TiH₂能够在不影响乳化基质热分解过程的同时,提高乳化炸药威力。     

添加复合稀释剂的低爆速乳化炸药的制备及性能

以玻璃微球和滑石粉共同作为稀释剂制备一种低爆速乳化炸药。观察不同质量分数的玻璃微球和滑石粉对乳化炸药形貌的影响,并对乳化炸药的爆速、猛度、空中爆炸冲击波压力及储存稳定性进行测试。实验结果表明,随着滑石粉质量分数的增加,乳化炸药的形貌由乳胶状逐渐向颗粒状转化,爆速呈线性下降,对玻璃微球质量分数为5%、10%、15%的乳化炸药,测得最低爆速分别为3 440、2 740、2 188 m/s。而随着滑石粉质量分数的增加,猛度、空中爆炸冲击波峰值超压均呈非线性下降,当滑石粉控制在一定量时,冲击波正压作用时间变化不大,乳化炸药储存稳定性较好。这种低爆速乳化炸药成本低廉、爆轰性能可调、储存稳定性好,具有较好的实用性。     

铝灰替代含铝乳化炸药中铝粉的可行性研究

采用工业制铝过程中产生的废弃副产物铝灰作为铝粉的替代物来制备乳化炸药,能够有效地降低含铝乳化炸药的制备成本,同时也是对于铝灰的一种新型节能回收利用方式。使用TGA-FTIR联用热分析、铅柱压缩法、爆破漏斗法、电测法及高低温循环等方法对新型铝灰替代含铝乳化炸药的热安全性、爆轰性能及储存稳定性进行了研究。结果表明：添加质量分数10%一次铝灰制备所得的乳化炸药,与普通含铝乳化炸药的热分解性能差异较小,且较基础乳化炸药的做功能力方面有较大幅度的提高,爆破容积提高约50%,而猛度、爆速及机械感度等性能无明显差距;在储存稳定性方面,与添加铝粉的乳化炸药和基础乳化炸药性能差距较小。铝灰替代铝粉制备含铝乳化炸药具有可行性。     

含储氢合金炸药的能量研究

通过水下试验和空中爆炸试验研究了RDX基含储氢合金炸药的能量释放,并与含铝炸药进行比较。水下能量的研究发现,在金属粉质量分数为30％时,组分适当的含储氢合金炸药水下爆炸比气泡能和总能量高于相应含铝炸药,含A-30、A-60合金炸药的比气泡能分别比含铝炸药提高9．3％和5．1％,总能量分别提高7．0％和3．0％;空中爆炸研究发现,在相同爆心距处,含储氢合金炸药的爆炸冲击波压力和冲量与含铝炸药相当。试验结果表明：由于储氢合金中的氢元素能够通过燃烧放热和产生水蒸气并促进铝、硼金属的氧化,因此可以提高爆炸的总体能量输出。     

废旧HTPB固体推进剂转化制备乳化炸药的配方设计

针对废旧固体推进剂绿色、安全、高效处理的问题，设计了废旧HTPB固体推进剂转化制备乳化炸药的基础配方，以实现资源化再利用的目的。假定化学式和撰写爆炸反应方程式，建立目标函数，根据工业炸药的一般性能确定约束条件，规划求解后得到转化制备的乳化炸药的最佳配方，并对不同固体推进剂添加量下转化制备的乳化炸药的爆热、爆速、爆温、爆容进行了理论计算。结果表明：当固体推进剂质量分数为24.62%、乳化基质质量分数为75.38%时，转化制备的乳化炸药的综合性能最佳，理论爆热为3 351.935 kJ/kg,爆速为5 182.02 m/s,爆温为2 728.81 K,爆容为919.59 L/kg。为废旧固体推进剂的资源化再利用提供了理论参考。     

水下爆炸冲击波能的数值计算

在进行炸药配方设计时,冲击波能的计算是非常重要的.理想炸药水下爆炸的冲击波能流密度符合爆炸相似率.提出了方程中系数ζ和γ的计算公式,参数ζ和γ可以通过炸药的爆热、爆压和密度等近似计算.根据文献值拟合冲击波能随铝氧比的变化公式,可用来计算非理想炸药的冲击波能.计算结果与试验数据吻合较好.     

粉状乳化炸药爆温的理论计算

文章对粉状乳化炸药的爆温进行了计算：用B-W法确定了粉状乳化炸药的爆炸反应方程式,用盖斯定律以炸药原料和爆炸产物各组分的定容生成热为基础计算了其定容爆热,用加权法算得了爆炸产物的摩尔定容热容,最终计算得到岩石粉状乳化炸药的爆温为2695 K,一级、二级、三级煤矿许用粉状乳化炸药的爆温依次为2651 K、2597 K、2510 K.计算结果显示随着氯化钾含量的增加,煤矿许用粉状乳化炸药的爆热、爆温均呈现降低的趋势.当氯化钾含量在4%～9%范围内递增时,炸药的爆热、爆温的降低与氯化钾含量呈线性关系.     

低爆速膨化硝铵炸药及其安全性研究

文中研究了一种以自敏化改性膨化硝酸铵为氧化剂的低爆速膨化硝铵炸药,这种炸药由爆炸组分和稀释剂组成.爆炸组分由89.0%～91.0%膨化硝酸铵、4.0%～5.0%木粉、2.0%～3.0%复合油相和3.0%～4.0%高能添加剂组成.研究表明,随着爆炸组分与稀释剂的质量比例的不同,可以得到低爆速膨化硝铵炸药系列产品.当爆炸组分与稀释剂的质量比例由20∶1变为8∶1,低爆速膨化硝铵炸药的爆速由2800 m*s-1降至2100 m*s-1,猛度由13.4 mm降至9.1 mm,殉爆距离由8 cm降至4 cm,装药密度由0.75 g*cm-3降至0.55 g*cm-3,由于添加高能添加剂,该炸药的临界直径变小.此外,该炸药具有优良的安全性能.     

新铝2号高能炸药

新铝2号是把高能氧化剂NH_4ClO_4(以下简称AP)用于混合炸药中的一种高爆热、高威力、低感度的压装型含铝炸药。该炸药采用包覆工艺解决了AP感度高不能直接使用的技术关键;采用热混工艺解决了混药不均匀的矛盾;采用粒状FLP_(1-4)铝粉解决了片状FLX_(2-2)铝粉粉尘问题。也就是说,采用了与国外不同的包覆方法,不同的包覆剂,不同的包覆工艺,取得了更好的包覆效果,采用不同的主炸药设计了性能优越的含AP的炸药。该炸药的主要技术指标和爆炸性能明显地优于梯恩梯、2号岩石及AⅨ-Ⅱ炸药。将新铝2号炸药压制成φ60×60毫米的药柱,可用于石油勘探震源弹。曾在河北某地试用过该种震源弹,结果为3公斤震源弹激发的能量与12公斤硝铵炸药相当或稍强。     

乳化炸药冲击起爆的实验研究

采用激励器和轻气炮装置对乳化炸药的冲击起爆进行了实验研究。结果表明，由气泡敏化的乳化作药临界起爆能量最低，其ｐ￣２τ值在（１３～３５）×１０￣（１２）ｐａ￣２·ｓ之间，由玻璃微球敏化的乳化炸药稍高一些，而乳化基质则更难以起爆。在本研究的实验压力和时间范围内，乳化作药的冲击起爆临界能量值并不完全符合非均相炸药的冲击起爆判据Ｐ￣２τ＝ｃｏｎｓｔ。乳化炸药的实测爆轰压力为１６．６８６Ｐａ，爆轰波成长时间大约在２．３～２．５μｓ之间。     

乳化炸药冲击起爆的实验研究

采用激励器和轻气炮装置对乳化炸药的冲击起爆进行了实验研究。结果表明,由气泡敏化的乳化作药临界起爆能量最低,其ｐ￣２τ值在（１３～３５）×１０￣（１２）ｐａ￣２·ｓ之间,由玻璃微球敏化的乳化炸药稍高一些,而乳化基质则更难以起爆。在本研究的实验压力和时间范围内,乳化作药的冲击起爆临界能量值并不完全符合非均相炸药的冲击起爆判据Ｐ￣２τ＝ｃｏｎｓｔ。乳化炸药的实测爆轰压力为１６．６８６Ｐａ,爆轰波成长时间大约在２．３～２．５μｓ之间。     

An Analytical Model for Explosive Compaction of Powder to Cylindrical Billets through Axial Detonation

An analytical model, describing an explosive compaction process performed axially on a powder assembly of cylindrical geometry, is discussed. The powder is encapsulated in a cylindrical metal container surrounded by an explosive pad, which is detonated parallel to the major axis of the compact. The pressure generated in the powder is a function of the nature and the thickness of the explosive material as well as the powder characteristics. The model is based on the principle of shock propagation in powder aggregate and, the detonation as well as the refraction wave characteristics of the explosives. For the purpose of validation and illustration, this investigation considers the explosive compaction of aluminium powder particles for different explosive pad thicknesses. The model brings-out a closed-form solution for densification of powders. The density of the final powder compact depends on the pad thickness. Inadequate pad thickness leads to under compacted core, while higher pad thickness leads to melting at the core leading to over all low density. The optimum pad thickness of the explosive to produce the highest densification is thus determined using the model. The densification depends on the size of the powder particles also, since; the heat generated by the high pressure shock wave melts the surface of the powder particles depending on the specific heat, thermal conductivity and the latent heat of the powder material. The study essentially covers the effect of the explosive pad thickness and the particle size of the powder on densification. The analytical results are compared with a few experimental data and the comparison is found to be satisfactory.     

铝粉含量及颗粒度对乳化炸药做功能力的影响

为了研究铝粉质量分数以及颗粒度对乳化炸药爆速与做功能力的影响,通过爆速测试仪电测法以及爆破漏斗法测量不同质量分数及颗粒度的含铝乳化炸药的爆速与做功能力,结果表明:在铝粉质量分数低于10%范围内,随着铝粉质量分数的增加,爆速与做功能力相对增加;当铝粉质量分数在10%~30%时,乳化炸药的爆速随着铝粉质量分数增加而减少,做功能力正好相反。当铝粉颗粒度变细时,爆速不断减小,做功能力不断增大。此次实验将不同的铝粉质量分数以及颗粒度的乳化炸药的爆速进行多次测量,发现质量分数与颗粒度分别对乳化炸药爆速有着一定的影响。究其原因,发现含铝乳化炸药的爆速与做功能力受其活性比、波阵面上铝粉饱和与否、反应区宽度等不同因素的影响,并不是单一的正负相关。     

乳化炸药密度与纳米MnFe_2O_4颗粒爆炸合成

研究了乳化炸药密度与爆炸合成纳米MnFe2O4颗粒的关系,分别从爆炸产物的外观、XRD图谱、TEM照片、DSC曲线等4个方面,考察了不同密度的乳化炸药爆炸合成的纳米MnFe2O4的相结构、形貌以及热分解特性。结果表明,乳化炸药密度对爆炸产物的成分有较大影响,高密度炸药得到的爆炸产物相对于低密度炸药得到的爆炸产物相对纯净,具有相对较好的颗粒分散性和均匀性;聚苯乙烯球添加剂严重影响乳化炸药的爆轰反应结构。     

Detonation synthesis of zinc oxide nanometer powders

Novel zinc oxide nanometer powders have been synthesized via detonation reaction with respect to the presence of an energetic precursor, such as lithium nitrate and zinc nitrate. The detonation products of emulsion explosives were characterized by powder X-ray diffraction. Transmission electron microscopy was used to observe the structures. Zinc oxide with primary particles of diameters from 20 to 50 nm and a distribution with proportional spacing of spherical morphologies were found. The oxides produced by this cheap method affirmed the validity of detonation synthesis of nanosize powders. It is concluded that unconventional emulsion explosives are designed uniquely for synthesis of the nanometer zinc oxide.     

添加AP的乳化炸药爆轰参数的理论研究

利用零氧平衡理论,分别设计出不含高氯酸铵(AP)的典型乳化炸药,以及分别含3%、5%、10%AP的乳化炸药配方。采用B-W法则分别预测其爆炸产物,并运用盖斯定律、热力学定律及C-J爆轰理论对这些炸药配方的爆轰参数进行理论计算,并进行比较。结果表明:在一定范围内AP可以提高乳化炸药的爆炸性能。     

乳化炸药密度与纳米MnFe_2O_4颗粒爆炸合成

研究了乳化炸药密度与爆炸合成纳米MnFe2O4颗粒的关系,分别从爆炸产物的外观、XRD图谱、TEM照片、DSC曲线等4个方面,考察了不同密度的乳化炸药爆炸合成的纳米MnFe2O4的相结构、形貌以及热分解特性。结果表明,乳化炸药密度对爆炸产物的成分有较大影响,高密度炸药得到的爆炸产物相对于低密度炸药得到的爆炸产物相对纯净,具有相对较好的颗粒分散性和均匀性;聚苯乙烯球添加剂严重影响乳化炸药的爆轰反应结构。     

铝粉含量及颗粒度对乳化炸药做功能力的影响

为了研究铝粉质量分数以及颗粒度对乳化炸药爆速与做功能力的影响,通过爆速测试仪电测法以及爆破漏斗法测量不同质量分数及颗粒度的含铝乳化炸药的爆速与做功能力,结果表明:在铝粉质量分数低于10%范围内,随着铝粉质量分数的增加,爆速与做功能力相对增加;当铝粉质量分数在10%³0%时,乳化炸药的爆速随着铝粉质量分数增加而减少,做功能力正好相反。当铝粉颗粒度变细时,爆速不断减小,做功能力不断增大。此次实验将不同的铝粉质量分数以及颗粒度的乳化炸药的爆速进行多次测量,发现质量分数与颗粒度分别对乳化炸药爆速有着一定的影响。究其原因,发现含铝乳化炸药的爆速与做功能力受其活性比、波阵面上铝粉饱和与否、反应区宽度等不同因素的影响,并不是单一的正负相关。