TATB/HMX共晶炸药的制备及性能研究

采用溶剂/非溶剂法,在超声辅助的情况下,制备了TATB/HMX共晶炸药;探究了TATB/HMX共晶技术的影响因素;计算了TATB/HMX共晶炸药的理论密度和理论爆速;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和差示扫描热量法(DSC)对其进行表征和热分析,并测试了其撞击感度。结果表明,制备TATB/HMX共晶的最佳工艺条件为:以[Emim]Ac/DMSO为复合溶剂,TATB和HMX投料比(摩尔比)为3∶7,温度为80℃,搅拌速率为500r/min;与原料相比,TATB/HMX共晶分子在结构上发生改变;TATB/HMX共晶炸药颗粒大小约为2μm,形貌为六边形晶体;共晶炸药的热安定性优于原料HMX,其特性落高比原料HMX高74cm,撞击感度明显降低;理论密度为1.891g/cm~3,理论爆速为8.758km/s,表明其爆炸性能良好。     

Pickering乳液聚合法制备TATB/HMX基复合微球

为了提升HMX的安全及应用性能,采用Pickering乳液聚合法,以固体粒子氧化石墨烯(GO)为稳定剂,分别以聚醋酸乙烯酯(PVAc)和聚苯乙烯(PSt)为黏结剂制备了两种TATB/HMX基复合粒子;通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和X射线光电子能谱仪(XPS)对样品进行了表征,并测试了其撞击感度和摩擦感度。结果表明,制备的TATB/HMX基复合粒子均为表面均匀密实的球形颗粒,所含HMX和TATB的炸药晶型均未改变;与HMX原料相比,复合粒子的表观活化能(E_a)提高,其中TATB/HMX/PVAc/GO复合粒子的E_a提高了44.18kJ/mol, TATB/HMX/PSt/GO的E_a提高了40.5kJ/mol;撞击感度和摩擦感度明显降低,以PVAc为黏结剂更适合复合粒子的制备,其临界撞击能量由5.5J提升至60J,临界摩擦压力由128N提升至324N,说明制备的复合微球的热安全性和机械安全性大大提高。     

声化学胺化法合成TATB

为考察声化学胺化法合成1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)的应用前景,以1,3,5-三氯-2,4,6-三硝基苯(TCTNB)和氨水为原料,用声化学胺化法合成了TATB,考察了超声波作用方式对TATB粒径的影响。得到的目标产物TATB的质量分数达到97%以上,产率达到90%。采用红外光谱、核磁共振氢谱、质谱、X射线衍射及元素分析鉴定了TATB的结构。DSC测定其分解点为383.8℃;激光粒度仪测试其粒径,由探头式超声波得到的TATB平均粒径为2.46μm,由水槽式超声波得到的TATB平均粒径为14.07μm;氧瓶燃烧法测得TATB中氯质量分数低于0.2%。各项指标均达到了TATB国军标要求。声化学胺化法制备TATB反应条件温和、粒径可控、能耗低、基本排除了安全隐患。     

ANPyO合成及性能研究进展

综述了新型含能化合物2,6,-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)的合成及性能研究进展,论述了ANPyO的各种合成路线及其优劣,与结构类似的TATB相比较,ANPyO的能量和感度与之相当,且制备成本低,是一种极具应用潜力的新型钝感炸药。     

高能球磨法制备亚微米TATB炸药

高能球磨法是对敏感炸药进行安全细化的有效方法,本文采用高能球磨法对TATB炸药进行微纳化,研究了微纳过程中影响TATB细化效果的因素,包括表面活性剂、水料比、球磨温度、转速和球磨时间;总结了高能球磨法制备超细TATB的操作技巧,如球磨罐的安装、装料量的控制、磨腔内物料降温和磨球上物料的冲洗。上述研究和总结为安全高效利用高能球磨机制备超细炸药进行了有益尝试与探索,优化条件下得到了亚微米级超细TATB炸药。     

单质耐热炸药的研究概况

本随着地下资源的开采和宇宙航行事业的发展,要求能有-种耐高温、高压(或低压)的炸药,简称耐热炸药.耐热炸药又分为耐热单质炸药和耐热混合炸药.本文主要简单介绍多种常用单质耐热炸药的概况.     

高能球磨法制备亚微米TATB炸药

高能球磨法是对敏感炸药进行安全细化的有效方法,本文采用高能球磨法对TATB炸药进行微纳化,研究了微纳过程中影响TATB细化效果的因素,包括表面活性剂、水料比、球磨温度、转速和球磨时间;总结了高能球磨法制备超细TATB的操作技巧,如球磨罐的安装、装料量的控制、磨腔内物料降温和磨球上物料的冲洗。上述研究和总结为安全高效利用高能球磨机制备超细炸药进行了有益尝试与探索,优化条件下得到了亚微米级超细TATB炸药。     

溶剂-非溶剂法CL-20/TATB共同结晶降低CL-20感度的实验研究

为了降低高能炸药六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)的机械感度,以DMSO为溶剂,水、水+离子液体、水+乙酸、水+乙酸+离子液体分别为非溶剂,对CL-20和钝感炸药TATB进行了共同结晶研究。采用溶剂-非溶剂法重结晶,制备得到CL-20/TATB共同结晶晶体,通过红外光谱、扫描电镜、热重-差热分析及撞击感度分析。分析表明,所得晶体为几百纳米到几微米、分散性良好的、多边形或圆形片状晶体,特性落高为26.5~36.5 cm,撞击感度显著降低。     

DMA法评价TATB填充含氟共聚物的耐热性

用DMA研究了TATB填充氟聚物的耐热性，并用常规力学性能分析加以验证，探讨了TATB粒径及复合物制样方式对TATB填充氟聚物动力学性能的影响。结果表明，(1)使用大颗粒TATB的PBX，其耐热温度高于使用小颗粒TATB的PBX耐热温度；(2)等静压制试样的耐热性好于模压制试样的耐热性；(3)在耐热温度处，TATB填充含氟共聚物的力学性能呈现突变，表明DMA技术可用于表征材料的耐热性。     

回收HMX基炸药制备民用耐热炸药性能研究

利用回收HMX基炸药制备民用炸药H781A,对该炸药药粉在产品组成、热安定性、机械感度等性能和装药的高温安全性、使用性能以及穿深性能进行试验。药粉试验结果表明,该产品符合民用炸药产品验收规范;装药试验结果表明,H781A与民用炸药H781性能相当。因此,由废旧HMX基炸药回收制备的耐热炸药H781A,可安全、有效地装填射孔弹进行高温射孔作业。     

Highly Thermal Stable TATB‐based Aluminized Explosives Realizing Optimized Balance between Thermal Stability and Detonation Performance

In this work, a series of TATB‐based aluminized explosives were formulated from 1, 3, 5‐triamino‐2, 4, 6‐trinitrobenzene (TATB), aluminum powders and polymeric binders. The thermal stability, heat of detonation, detonation velocity and pressure of the TATB based aluminized (TATB/Al) explosives were systematically investigated by cook‐off, constant temperature calorimeter, electrometric method and manganin piezo resistance gauge, respectively. The selected PBX‐3 (70 wt% TATB/25 wt% Al/5 wt% fluorine resin) achieved optimized balance between thermal stability and detonation performance, with the thermal runaway temperature around 583 K. The thermal ignition of TATB‐based aluminized explosive occurred at the edge of the cylinder according to the experimental and numerical simulations. Moreover, the critical thermal runaway temperature for PBX‐3 was calculated based on the Semenov's thermal explosion theory and the thermal decomposition kinetic parameters of the explosive, which was consistent with the experimental value.     

超细TATB-BTF核-壳型复合粒子的制备

用喷雾干燥法制备了超细TATB-BTF核-壳型复合粒子。通过BTF在TATB表面结晶沉积,达到对超细TATB粒子进行包覆的目的。扫描电镜分析显示粒子表面形态发生了一定变化,表明TATB粒子表面有包覆层,用光电子能谱(XPS)对粒子表面各成分含量进行了分析。对复合粒子的热行为进行了DTA分析。结果表明,核粒大小是影响超细TATB-BTF核-壳型复合粒子包覆效果的主要因素。     

热通量传感器在爆炸场热辐射测试中的应用

利用一种热通量传感器(HFM)测试系统研究了爆炸场的热辐射效应,测试了质量为27 kg的固液复合含铝炸药、固体复合含铝炸药、燃料空气炸药以及TNT4种炸药的爆炸场热效应,得到了相应的热通量动态曲线.依据云爆药剂的爆炸特性,分析了爆炸场的热效应以及热毁伤效应.结果表明,通过HFM可以获得明显的爆炸场热通量信号以及HFM的...     

美国不敏感混合炸药的发展现状

介绍了美国研究发展的几种不敏感混合炸药,包括以DNAN基PAX系列炸药、以蜡为添加剂的MNX-194等熔铸炸药、AFX-757、PBXN-109、PBXIH-135、PAX-2A、PAX-3以及TATB基等高聚物黏结炸药的性能和应用情况.指出不敏感炸药在武器中已经大量应用.     

乳化剂对乳化炸药爆炸性能影响的研究

为了探究乳化剂对乳化炸药爆炸性能的影响,分别选取了三种不同的乳化剂制备乳化炸药,采用测时仪法和铅柱压缩法测试了各乳化炸药的爆速和猛度,结果发现,不同乳化剂制备的乳化炸药爆炸性能存在差异。单一的乳化剂不能达到最好的乳化效果,复合乳化剂能改善这一情况,一定程度上提高乳化炸药的爆炸性能。     

DADE及其混合炸药的机械感度

为了解DADE以及含DADE的混合炸药的安全性能，用显微镜研究了DADE混合炸药降感机理。结果表明，在相同的试验条件下，DADE与TATB、NTO的机械感度相当，具有优良的安全性能；DADE粒度的大小对其感度影响很大，感度随粒度的减小而升高；在B炸药配方中，用DADE部分代替RDX后感度没有明显改变，完全代替RDX后降感效果十分明显。研究表明，DADE颗粒的合理级配以及表面包覆是降低DADE机械感度的重要途径。     

Studies on Advanced RDX/TATB Based Low Vulnerable Sheet Explosives with HTPB Binder

Hydroxyl‐terminated polybutadiene (HTPB) based sheet explosives incorporating insensitive 1,3,5‐triamino‐2,4,6‐trinitrobenzene (TATB) as a part replacement of cyclotrimethylene trinitramine (RDX) have been prepared during this work. The effect of incorporation of TATB on physical, thermal, and sensitivity behavior as well as initiation by small and high caliber shaped charges has been determined. Composition containing 85% dioctyl phthalate (DOP) coated RDX and 15% HTPB binder was taken as control. The incorporation of 10–20% TATB at the cost of RDX led to a remarkable increase in density (1.43→1.49 g cm⁻³) and tensile strength (10→15 kg cm⁻²) compared to the control composition RDX/HTPB(85/15). RDX/TATB/HTPB based compositions were found less vulnerable to shock stimuli. Shock sensitivity was found to be of the order of 20.0–29.2 GPa as against 18.0 GPa for control composition whereas their energetics in terms of velocity of detonation (VOD) were altered marginally. Differential scanning calorimeter (DSC) and thermogravimetry (TG) studies brought out that compositions undergo major decomposition in the temperature region of 170–240 °C.