Mg-Al/NC高能点火药的制备及性能研究

为提高点火药的点火能力,降低其吸湿性,采用Mg-Al合金粉为可燃剂,高氯酸钾(KClO4)为氧化剂,硝化棉(NC)为燃烧性能调节剂,制备了Mg-Al/NC高能点火药,并对其性能进行分析。研究结果表明:Mg-Al合金粉、NC可较大程度提高点火药的点火能力,Mg-Al/NC高能点火药与黑火药相比爆热增加约100%,比容增加约30%,固体残渣率增加约30%,火焰感度、撞击感度和摩擦感度有所下降,吸湿性降低。     

Mg-Al/NC高能点火药的制备及性能研究

为提高点火药的点火能力,降低其吸湿性,采用Mg-Al合金粉为可燃剂,高氯酸钾(KClO4)为氧化剂,硝化棉(NC)为燃烧性能调节剂,制备了Mg-Al/NC高能点火药,并对其性能进行分析。研究结果表明:Mg-Al合金粉、NC可较大程度提高点火药的点火能力,Mg-Al/NC高能点火药与黑火药相比爆热增加约100%,比容增加约30%,固体残渣率增加约30%,火焰感度、撞击感度和摩擦感度有所下降,吸湿性降低。     

降低超细高氯酸铵感度的方法研究

为了降低超细高氯酸铵(AP)的机械感度,以十八烷胺为包覆剂,经气流粉碎工艺,制备了超细AP包覆粒子。通过对超细AP包覆粒子进行粒度分析、SEM分析、DSC分析及感度检测,研究了超细AP包覆粒子的包覆效果、热分解特性及感度特性。试验结果表明:超细AP包覆粒子,粒度为D50=5.8μm,表面有包覆层存在;超细AP包覆粒子的感度,与超细AP样品相比,当包覆剂质量分数为1%时,撞击感度降低31.2%,摩擦感度降低12.0%;当包覆剂质量分数为3%时,撞击感度降低34.5%,摩擦感度降低22.0%,且包覆剂用量越大,撞击感度和摩擦感度越低;但包覆剂对AP的热分解会产生一定的负面影响,质量分数应≤1%。     

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。     

高能燃烧剂及其在控制爆破中的应用

与炸药相比,高能燃烧剂爆破时的震动小、声音低、飞石少、安全性好。但是我国现有高能燃烧剂的成本较高,对炮孔堵塞的质量要求较严,点火性能也较差,所以没有得到广泛使用。针对这几个问题,我们进行了改进配方的研究,制得了新型的高能燃烧剂。使用结果说明,在保证施工质量的前提下,用药成本降低,点火可靠性提高,使用也比较方便。     

不同粒度及包覆改性高氯酸铵的热分解性能和安全性能研究

采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对不同粒度及包覆改性高氯酸铵(AP)颗粒的分散性及晶相进行了表征,并通过差示扫描量热法和机械感度测试研究不同AP样品的热分解性能和安全性能。结果表明,随着AP粒度增加,颗粒分散性得到一定改善,相同粒度的包覆改性AP分散性优于普通AP;不同粒度及包覆改性AP的晶相均一致;AP粒度越小,其热分解性能越好,对于粒度相同的AP,包覆改性对其热分解性能影响不大;随着AP粒度增加,其撞击感度和摩擦感度均降低,平均粒径(d_(50))分别为1μm、3μm和6μm的AP其撞击感度和摩擦感度分别为96%、80%、64%和28%、28%、16%;包覆改性可以明显降低AP的感度,d_(50)为3μm的包覆改性AP与粒度相同的普通AP相比,撞击感度和摩擦感度分别降低了28%和16%。     

氟橡胶包覆硝酸肼镍及其对雷管撞击感度的影响

利用水悬浮法将氟橡胶包覆在硝酸肼镍(NHN)表面制备出了NHN造型粉,并将其应用于基础雷管。通过DSC研究了NHN造型粉的热性能，测试了NHN造型粉的机械感度和火焰感度以及工业基础雷管的撞击感度和起爆能力。研究结果表明:氟橡胶包覆能够提高NHN的热稳定性，且热稳定性随着氟橡胶包覆量的增加而提高；NHN造型粉的机械感度均低于原料NHN，当氟橡胶包覆量（质量分数）为9%时，撞击感度下降幅度明显，可达142.9%；NHN造型粉用在基础雷管中做起爆药，可以降低基础雷管的撞击感度并保持其起爆能力。     

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.     

安全裂石药柱及其应用

(一)药剂的研制国内称为“近人爆破”技术听用的药剂,通常是由可燃剂和氧化剂所构成的高能燃烧剂(又称高热剂),如铝热剂,是由铝粉和氧化铁构成。高热剂点火燃烧后发生氧化还原反应同时产生高热。如: Fe_2O_3 2Al=2Fe Al_2O_3 197千卡3MnO_2 4Al=3Mn 2Al_2O_3 420.3千卡可作高热剂的可燃剂组分的有:Al、Mg、Si、C和Fe等,可作氧化剂的有:Pb_3O_4、CuO、MnO_2、含氧酸盐和过氧化物等。为了选择配     

高品质RDX的抗压性能研究

研究了压药过程是否会破坏高品质黑索今(H-RDX)的完整性，导致H-RDX失去低感度优势。通过扫描电镜和激光粒度仪对单个H-RDX颗粒、H-RDX和H-RDX造型粉在压制前、后的表面形貌和粒度进行了表征，测试了压制前、后的撞击、摩擦和冲击波感度，并与普通RDX进行比较。研究表明：40 MPa压药压力已经引起了H-RDX、普通RDX及造型粉颗粒的碎裂和损伤。H-RDX的抗压性能比普通RDX更好，虽然压药过程会破坏H-RDX和普通RDX颗粒的完整性，但H-RDX依旧能保持安全性能优势，且经过包覆后，安全性能可以进一步提升。单个H-RDX颗粒的耐压压力(不低于400 MPa)远高于单个普通RDX颗粒(小于40 MPa);H-RDX及H-RDX造型粉在颗粒集合体中的碎裂程度也分别低于普通RDX 25%和65%以上。经过压制后，H-RDX比普通RDX的撞击感度低50%,摩擦感度低25%。H-RDX造型粉压制的高聚物黏结炸药(PBX)的冲击波感度低于普通RDX基PBX。压制后与压制前相比，H-RDX的撞击感度降低50%,摩擦感度升高17%,冲击波感度增加16%;而使用黏合剂包覆后，冲击波感度可降低...     

高能复合固体推进剂的研究进展

高能化始终是复合固体推进剂的研究热点.介绍了当今复合固体推进剂高能化研究进程中国内外在氧化剂、金属燃烧剂和含能粘合剂体系方面的主要研究成果.借助先进的技术途径改善氧化剂和金属燃烧剂的燃烧性能是目前国内复合固体推进剂的研究重点.超高能量密度材料(氮原子簇化合物和多异氰基立方烷类化合物)和贮氢类金属燃烧剂三氢化铝以及一些新型的含能粘合剂等新型含能材料的出现,为下一代高能复合固体推进剂的研究指明了方向.     

点火方式和气室长度对延期元件延期时间的影响研究

为研究点火方式和气室长度对民用雷管延期元件延期时间的影响,将延期元件装配在石英玻璃管中,模拟延期体在雷管中的状态,铅延期体点火采用普通导爆管点燃和电引火药头点燃两种方式。利用高速摄影观察延期体的发火状态并得到了不同点火方式和气室长度对铅芯延期体延期时间和的影响规律。实验发现:点火后,延期体点火端会喷出正在燃烧的延期药;相同条件下,采用引火药头点火方式时,铅延期体延时时间更短;采用导爆管点火时,气室长度的改变对延期时间影响不显著;采用电引火药头式点火时,气室长度从12 mm增加至20 mm的过程中,2段和4段延期体延时时间均增加。     

反溶剂液态CO2包覆ε-HNIW的工艺研究

为了降低ε型六硝基六氮杂异伍兹烷(ε-HNIW)的感度,提出了一种以液态CO2作为反溶剂的新的包覆方法,该包覆方法解决了水悬浮法对溶剂的选择局限性大的问题。对ε-HNIW包覆前后进行SEM、XRD和FT-IR分析,研究表明:选用这种新的包覆方法,氟橡胶、ESTANE和EPDM包覆剂能均匀包覆于ε-HNIW的表面;偶极矩-极性大的包覆剂溶剂使ε-HNIW包覆后转变为α-HNIW晶体;随着包覆剂添加量的增加、或系统压力的降低、或温度的升高,ε-HNIW复合颗粒的分散性越差,球形造型粉颗粒度越好。对ε-HNIW包覆前后进行撞击感度测试表明,相同包覆剂添加量情况下,3种包覆剂降低ε-HNIW感度的大小顺序为:ESTANEFE26EPDM。     

一维含能金属有机框架的合成与性能研究

为制备高能绿色起爆药,以5,5'-偶氮四唑钠盐为前驱体,硝酸亚铁提供金属离子,采用溶剂挥发法合成了一维含能金属有机框架化合物[Fe(ATZ)(H2O)4·2H2O]n.利用红外光谱、元素分析、X射线单晶衍射对其结构进行了表征和分析,用差式扫描量热仪分析了该化合物的热分解性能.基于最大放热原则,应用广义的Kamlet-Jacobs方法计算了化合物的爆轰性能,并对其撞击感度进行了测试.结果表明,该一维含能金属有机框架化合物的理论爆热、爆压、爆速分别为2 294.73 kJ/mol、34.54 GPa和8.83 km/s,撞击感度H50为39.0 cm,具有典型起爆药的特征,可作为一种优异的高能绿色起爆药.     

不同点火条件下无起爆药雷管实验

使用外径6.0mm、内径3.5mm,长度分别为30,25,20,15mm的钢内管,装填结晶PETN(太安)作为起爆元件代替起爆药,分别使用桥丝电引火头、塑料导爆管、半导体桥(SCB)点火。实验表明:在桥丝电引火头作用下,30,25mm钢内管装药密度分别为0.90¹.47g/cm1.47g/cm³、1.213、1.21¹.40g/cm1.40g/cm³;高能HGL点火药作用下,20mm钢内管装药密度为0.873;高能HGL点火药作用下,20mm钢内管装药密度为0.87¹.42g/cm1.42g/cm³,钢内管中结晶PETN能够实现燃烧转爆轰(DDT)。半导体桥点火使用RDX(黑索今)和PETN作为点火端装药可以使雷管发生爆轰。     

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。     

乙基纤维素微胶囊红磷的制备及改性

目前微胶囊红磷大多采用原位聚合法制备,工艺较为复杂,且囊壳原料可能对环境造成危害.为解决这一问题,以可降解材料乙基纤维素(EC)为囊壳,采用相分离法在常温、中性条件下制备微胶囊红磷(MRP);为进一步增强MRP使用性能,添加正硅酸乙酯(TEOS)作为改性材料,在碱性条件下制备SiO_2凝胶/EC复合囊壳微胶囊红磷(SiMRP).对所得样品进行FTIR、形态及XPS分析,观察样品形态并计算包覆率;对样品进行热稳定性分析、吸湿率测定及安定性测试.实验结果表明:采用相分离法可对红磷实现有效包覆,囊壳包覆率为88.2%;EC囊壳提高了红磷的热稳定性,着火点温度较RP提升50℃; MRP 10日后吸湿率降至6.8%,摩擦感度降至34%;添加1 mL TEOS改性后的SiMPR样品包覆率达94.1%,热稳定性较MRP进一步增强,着火点温度较MRP提升90℃;SiMRP 10日后吸湿率降至4.5%,摩擦感度降至20%.     

F2604/AP复合物制备及性能研究

采用静电喷雾技术制备了以氟橡胶(F2604)为包覆材料的F2604/AP(高氯酸铵)复合物。通过对所制备的复合颗粒进行扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热(DSC)及机械感度检测分析,研究超细AP复合物包覆效果、热分解特性及感度特性。结果表明,由静电喷雾技术所制备的复合含能材料颗粒尺寸小、分布均匀、包覆效果良好;与AP样品颗粒相比,AP复合含能材料样品颗粒的放热峰温度有大约70~80℃的延后,热分解温度有所提高,有利于其热稳定性;随着F2604含量的增加,F2604/AP复合颗粒的机械感度逐渐降低,F2604的添加可以有效降低AP的机械感度。     

一维含能金属有机框架的合成与性能研究

为制备高能绿色起爆药,以5,5′-偶氮四唑钠盐为前驱体,硝酸亚铁提供金属离子,采用溶剂挥发法合成了一维含能金属有机框架化合物[Fe(ATZ)(H_2O)_4·2H_2O]n。利用红外光谱、元素分析、X射线单晶衍射对其结构进行了表征和分析,用差式扫描量热仪分析了该化合物的热分解性能。基于最大放热原则,应用广义的Kamlet-Jacobs方法计算了化合物的爆轰性能,并对其撞击感度进行了测试。结果表明,该一维含能金属有机框架化合物的理论爆热、爆压、爆速分别为2 294.73kJ/mol、34.54GPa和8.83km/s,撞击感度H50为39.0cm,具有典型起爆药的特征,可作为一种优异的高能绿色起爆药。     

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.