高能钝感混合炸药的研究进展及发展趋势

针对武器弹药因为意外点火造成的弹药自爆等问题,对高能钝感混合炸药及其发展趋势进行了研究。以装药方式分类,详细介绍国外压装型、熔注型和浇注性高能炸药在高能钝感主题下所取得的最新研究成果,并提出了混合炸药今后的发展趋势以及提高炸药能量、降低感度的有效途径。该研究为武器弹药生产满足感度低、能量高、成型工艺性好等要求提供了参考,使之更能适应高强度战场环境的变化。     

钝感高能炸药撞击感度测试方法的探讨

本文报道了用于测试钝感高能炸药（ＩＨＥ）撞击感度的撞击装置及ＩＨＥ等炸药的５０％爆炸特性落高的试验结果。结果表明，该撞击装置不仅可以比较合理地区分出很多用标准撞击装置无法分开的钝感高能炸药的撞击感度次序，也可以测出许多敏感炸药的撞击感度。     

硝基胍炸药的机械感度和爆炸性能研究

研究了硝基胍(NQ)的晶型对其装药、爆炸性能的影响；测定了以硝基胍为基的混合炸药(NQ97)的撞击感度、摩擦感度及其爆速、爆压。实验证明，用NQ97代替B炸药来装填武器，可以改进武器系统的安全性能，且不会降低武器系统的威力。     

低易损性硝基胍炸药的爆炸安全性能研究

通过实验,测定了硝基胍为基的混合炸药的冲击感度、摩擦感度和爆轰感度。分析了硝基胍的晶形、颗粒度、装药密度、装药直径等对其爆轰感度的影响原因。认为β晶形的硝基胍从能量安全性能比和爆炸安全性能两个方面都很适宜于作为低易损性炸药的组份。     

一种用于强电流环境的钝感炸药与应用

采用无溶剂法制备了用于强电流环境的钝感炸药,测试结果表明,其撞击感度和摩擦感度,都比工业RDX低得多.采用2.5～7g这种钝感炸药,可以在100μs左右,使载流能力为1250～3000A不同尺寸的铜质载流体中心发生贯穿性断裂,在400μs以内,可以使铜质载流体的中间部分翻转90度以上,净开断距离大于80mm,开断电阻大于1000MΩ.     

钝感高能材料N-脒基脲二硝酰胺盐的研究进展

概述了新型钝感高能材料N-脒基脲二硝酰胺盐(GUDN,亦称FOX-12)的理化性能和爆轰性能,并讨论了其相关应用。GUDN能量较高(接近RDX)、感度低(接近TATB)、热稳定性好、相容性好,适用于推进剂、气体发生剂和钝感炸药。     

一种低感度、高性能的新型炸药FOX-7

FOX-7或1.1-二氨基-2．2-二硝基乙烯是一种低感度和高性能的新型炸药。本文报道了它的合成,感度(摩擦落锤和SSGT),热稳定性和相容性,以及它的结晶密度,ρ=1．885g／cm^3(粉末X-射线)和它的生成热。AHf=-32kcal／mole(弹式量热法)。相容性的测量用微热量计进行测量,并且显示与聚合物,增塑剂和二异氰酸盐的相容性极佳。用DSC测量活化能(Ea=58kcal／mole)用伍德合金浴测量点火温度(Tign=205℃)。为了说明根据实验观测到的相容性和感度的数据。我们进行了量子力学计算(从B3LYP／6-3l C**级开始)。量子力学(QM)的计算也与X-射线测定的长度和角度相同。用热化学符号(Cheetah 1．40)和实验测得的密度和生成热值计算爆速和爆压(DCJ=8870m／s,pCJ=34．0GPa)。     

含DAAzF的HMX基低感高能炸药研究

采用钝感炸药3,3′-二氨基-4,4′-偶氮呋咱(DAAzF)作为添加剂,设计了含DAAzF的奥克托今(HMX)基压装低感高能炸药配方,研究了配方的机械感度、冲击波感度、热安定性和爆轰性能.结果表明,细颗粒DAAzF能降低HMX的机械感度.在HMX基炸药中加入5%的DAAzF,可以得到一类爆速8650m·s-1以上、撞击感度低至0%且热性能好的压装型低感高能炸药.     

叠氮硝胺发射药表面钝感新技术

为解决高增塑剂含量的高能发射药表面钝感问题,采用小分子多炔基化合物均苯三甲酸三炔丙酯（TPTM）作为钝感剂前驱体,经喷涂工艺渗入叠氮硝胺发射药表层后与基体组分1为解决高增塑剂含量的高能发射药表面钝感问题,采用小分子多炔基化合物均苯三甲酸三炔丙酯（TPTM）作为钝感剂前驱体,经喷涂工艺渗入叠氮硝胺发射药表层后与基体组分15-二叠氮基-3-硝基-3-氮杂戊烷（DIANP）反应,形成交联网状大分子钝感剂,并通过密闭爆发器实验和热加速老化实验表征了钝感效果。实验结果表明,TPTM与DIANP在50 ℃下即可完全反应,采用TPTM对叠氮硝胺发射药进行表面钝感处理后,发射药的初始燃烧活度大幅度降低,渐增性燃烧特征量L_m/L₀达到1.8左右,B_m值在0.5左右,并且在50 ℃加速老化6个月以后燃烧性能基本不变。以小分子多炔基化合物作为钝感剂前驱体的方法适用于对叠氮硝胺发射药进行表面钝感处理,并且钝感效果良好,满足长储稳定性的要求。     

三种新型低熔点炸药的合成及表征

以双氰胺、甲基咪唑和吡唑为原料,通过硝化、重排、再硝化等步骤合成了3种新型低熔点炸药：1-甲基3,5-二硝基-1,2,4-三唑(DNMT)、1-甲基-4,5-二硝基咪唑（4,5-MDNI）、3,4-二硝基吡唑(DNP). 优化了3种新型炸药的合成工艺,得到较优的工艺条件。采用熔点测定、红外光谱、元素分析和核磁共振氢谱对3种新型炸药结构进行了表征,利用DSC研究了其热分解性能,其熔点分别为：DNMT 95℃、4,5-MDNI 77℃、DNP 85℃. 结果表明,这3种新型炸药熔点低、热稳定性好。     

高致密球形RDX基浇注炸药的性能

为探索高致密球形黑索今(H-RDX)与普通黑索今(RDX)对浇注炸药性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热仪(DSC)等对两者的晶体形貌、热稳定性及机械感度进行评估;同时以典型浇注配方为例,探讨RDX类别对药浆黏度、药柱密度、爆速和冲击波感度的影响规律。结果表明:H-RDX表面光滑,晶体缺陷少,球形度高;与普通RDX相比,H-RDX的热分解表观活化能Ea和活化焓ΔH分别高10.79 kJ·mol^-1和10.81 kJ·mol^-1,撞击和摩擦感度分别降低20%和8%;相同配方下药浆黏度降低41%~45%,药柱密度提高0.6%~3.9%,爆速提高1%~3%,冲击波感度降低10%~14%,表现出更优的工艺性能、爆轰性能及安全性能。     

一类对撞击不敏感的新型炸药

介绍一类对撞击、火烧等不敏感的新型炸药。它以聚合物弹性体－端羟基聚丁二烯（HTPB）为粘结剂，奥克托今（HMX）或黑索今（RDX）为主体炸药的可烧注固化炸药。这类炸药具有爆轰能量高、易损性低和环境适应性好等特点，适用于高性能战斗部装药。     

高格尼能钝感浇注PBX设计及性能

通过系列浇注高聚物粘结炸药(PBX)的爆轰性能,拟合得到爆速与HMX含量的线性关系,研究了HMX颗粒特性及钝感剂含量对混合炸药机械感度的影响。结果表明,采用高品质HMX和3%的钝感剂时,混合炸药的安全性最好。在此基础上设计制备了一种组成及性能与B2273A(HMX/丁羟粘结剂90/10)接近的HMX基高固相浇注PBX炸药GO-1(HMX/丁羟粘结剂90/10)。其摩擦感度和撞击感度分别为5%和0,冲击波感度I50为17.7 mm,爆速为8587 m·s-1,格尼系数为2.80,爆轰性能、金属加速能力和安全性能优良,该炸药在枪击试验、烤燃试验中均为燃烧的低反应等级。     

高能不敏感PBX炸药非线性优化设计方法

为探索高能不敏感高聚物粘结炸药(PBX)配方设计理论和方法,基于PBX炸药构效关系研究,提出了高能不敏感PBX配方设计多目标非线性优化设计的一般数学模型。针对HMX/TATB//F2314/F2311体系,在实验研究获得感度-组成函数关系的基础上,建立了以圆筒比动能、特性落高、冲击波感度为多目标函数,以能量水平、感度水平以及组分含量范围为约束条件的具体数学模型,据此设计了8种能量水平的10个PBX配方,并给出了相应的能量和冲击波感度预估值。选择了其中4种配方进行实验验证,结果表明,设计模型给出的能量和冲击波感度预估值与实测值偏差分别在5%和6%以内,特性落高预估值与实测结果则在同一水平。     

炮口制退器高效率低危害技术探讨

炮口制退器带来的压力波对人体的危害不容忽视。提出了在不降低制退器效率情况下实现GJB50-1985规定的压力波允许值的研究目标。通过进行制退器和炮口流场两方面原理分析,得出减小出口处喷流压力和最大瞬间秒流量,增加气流在装置内滞留时间的理论依据。对以下4种技术途径进行了探讨：新型炮口制退器结构;将气流引向炮口后部,增大腔室空间,在制退器内径向分流;纵向截流;减小冲击波膨胀时相互干扰,抑制激波瓶的形成。为高效率低危害炮口制退器的结构设计提供了参考。     

含NTO的TNT基熔铸炸药研究

研究了两种含NTO的炸药配方40NTO／60TNT和25RDX／25NTO／50TNT的主要性能及低易损伤。结果表明,与梯黑炸药相比,含NTO的TNT基熔铸炸药,具有较好的强度和低易损性能。     

LLM-105与高聚物黏结剂界面相互作用及力学性能的分子动力学模拟

高聚物与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的界面相互作用直接影响LLM-105的表面包覆效果,在原子分子层次的作用模式和强度分析,有助于揭示界面相互作用的微观机制。采用分子动力学(MD)方法,模拟了氟聚物(F_(2311),F_(2313),F_(2314),F_(2462))和聚氨酯(Estane 5703)与LLM-105不同晶面的界面相互作用,分析了高聚物与LLM-105晶面的作用模式和强度,初步提出了高聚物黏结剂的筛选原则,并采用该原则筛选了一个新的高聚物——硝化细菌纤维素(NBC),同时模拟了其与LLM-105晶面的相互作用。采用静态弹性常数分析法讨论了6种高聚物对LLM-105力学性能的影响。模拟结果表明,所选高聚物与LLM-105各晶面的结合能均为正值,结合强度从大到小的顺序为LLM-105/NBC≈LLM-105/Estane 5703LLM-105/F_(2313)≈LLM-105/F_(2314)≈LLM-105/F_(2311) LLM-105/F_(2462)。结合能最大的(1 0 1)晶面,在晶体中的显露面最小(0.39%),而结合能小的(0 2 0)和(0 1 1)晶面,其显露面却占了很大比例(二者之和60%)。在界面相互作用中,范德华力均占据优势地位,远远超过静电相互作用。能与LLM-105发生强相互作用的高聚物应能同时提供氢键良给体和良受体。通过对有效各向同性模量和柯西(Cauchy)压值的分析得到,加入NBC、Estane 5703和F_(2462)对LLM-105力学性能有所改善,F_(2311)和F_(2313)未有改善,而F_(2314)则有所下降。     

低能量导爆索水中爆炸气泡的脉动现象

为了推动爆炸气泡帷幕减震技术的研究,揭示低能量导爆索水下爆炸气泡脉动规律,采用高速摄影系统对水平和竖向放置的单根及两根低能量导爆索水下爆炸气泡脉动特性进行了实验研究,得到了其不同放置方式下的气泡脉动特性。结果表明,水平放置单根低能量导爆索水下爆炸首次气泡脉动形状保持圆柱形,第一次气泡脉动周期为11.5 ms,最大直径为6.9 cm;水平放置两根低能量导爆索第一次气泡脉动周期为14 ms,22 ms时两气泡开始相互融合,形成一气泡帷幕层,比单根水平放置低能量导爆索第一次气泡脉动周期长。竖向放置两根低能量导爆索第一次气泡脉动周期为27.5 ms,比单根低能量导爆索第一次气泡脉动周期长,79.5 ms时形成完全融合的气泡帷幕,323 ms时该气泡帷幕仍清晰可见。将低能量导爆索竖向布置缠成网状,气泡脉动持续时间长,有利于爆炸气泡帷幕的形成。