特别策划:高品质HMX与RDX专栏

高品质HMX与RDX的制备及相关研究,为研制新型低感（钝感）高能炸药、弹药、推进剂提供了一条有效的技术途径。为促进高品质HMX与RDX的研究,本刊于2010年10月第五期特别推出专栏——高品质HMX与RDX。敬请关注,欢迎赐稿。     

特别策划:高品质HMX与RDX专栏

高品质HMX与RDX的制备及相关研究,为研制新型低感（钝感）高能炸药、弹药、推进剂提供了一条有效的技术途径。为促进高品质HMX与RDX的研究,本刊于2010年10月第5期特别推出专栏——高品质HMX与RDX。敬请关注,欢迎赐稿。     

五氧化二氮的电解合成——降低HMX成本的关键

环硝胺RDX和HMX,这两种晶体炸药早在40年代就显露头角,现在在所有高能弹药和火箭推进剂中已成为关键的配料。例如三叉戟导弹和MX导弹使用的就是HMX炸药。与RDX相比,HMX具有明显的优点,不但热安定性好,而且密度较高,因而单位体积释放的能量更大。然而美中不足的是HMX比RDX难生产,因此也就贵得多。RDX每公斤约7美元,而HMX     

四硝基并哌嗪的研究进展及在推进剂中的应用前景

综述了国内外近年来合成四硝基并哌嗪(TNAD)取得的进展, 以及几种成熟的合成TNAD的方法; 通过与RDX、 HMX、 DNP等其它硝胺类含能化合物的结构和性能对比分析, 发现TNAD在很多方面性能优于RDX和HMX, 尤其是它感度低而能量与它们相当, 这使得TNAD在推进剂中将具有广阔的应用前景.将TNAD分别代替HMX和RDX用于改性双基推进剂中, 进行能量的理论计算, 发现它能在不明显降低比冲的条件下有效地降低了燃烧温度, 是一种很好的能量添加剂.     

含5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟铵推进剂的能量特性计算

利用国军标方法 GJB/Z84-1996及CAD系统软件,在标准条件(pc/p0=70∶1)下计算了含5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟铵(TKX-50)的复合改性双基(CMDB)推进剂、端羟聚丁二烯(HTPB)推进剂、硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂及聚叠氮缩水甘油醚(GAP)推进剂的能量特性。结果表明,TKX-50单元推进剂的理论比冲为2623.7 N·s·kg-1,比RDX单元推进剂的理论比冲高6.5 N·s·kg-1。TKX-50是CMDB推进剂中RDX的较好替代物。当TKX-50取代HTPB推进剂中的AP和GAP推进剂中的HMX和AP时,TKX-50基HTPB推进剂和TKX-50基GAP推进剂的理论比冲均存在能量的最优值。当TKX-50取代NEPE推进剂中的AP和HMX时,TKX-50基NEPE推进剂的理论比冲先增后降再增,最大增加20.4 N·s·kg-1。     

喷雾干燥法制备亚微米鞣酸铁/硝胺炸药复合微球及其催化性能

为了研究鞣酸铁催化剂对固体推进剂中常见组分热分解性能的影响,采用超声喷雾干燥法制得三种亚微米复合微球(鞣酸铁(Ta-Fe)/六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、鞣酸铁/黑索今(RDX)、鞣酸铁/奥克托今(HMX))。利用扫描电镜(SEM)和粒度分析等方法分别对复合微球的形貌、粒度和组分进行表征。采用差示扫描量热法(DSC)研究复合微球中鞣酸铁对CL-20、RDX、HMX热分解的催化过程及动力学参数的影响。结果表明,鞣酸铁分布均匀,样品均呈球状颗粒,且流散性好,粒度为500~1000 nm;鞣酸铁能有效促进CL-20、RDX、HMX的热分解,使得CL-20、RDX、HMX的热分解峰温分别提前了17.2,8.2,11.5℃,其中鞣酸铁对CL-20的热分解催化效果最佳,Ta-Fe/CL-20复合微球的活化能与原料CL-20相比降低了9.6 kJ·mol……-1。     

含5-氨基四唑硝酸盐(5-ATEZN)推进剂的能量特性

利用最小自由能法,在标准条件(燃烧室压力pc:喷管出口处压力pe=70∶1)下,计算了含5-氨基-四唑硝酸盐(5-ATEZN)推进剂的能量特性。结果表明,5-ATEZN单元推进剂的比冲为2371.38 N·s·kg-1,与黑索今(RDX)及奥克托今(HMX)单元推进剂接近,且5-ATEZN的氧平衡(-10.8%)远高于RDX及HMX。用5-ATEZN取代粘合剂端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中的高氯酸铵(AP)和RDX时,推进剂比冲和特征速度均降低;而用5-ATEZN取代GAP推进剂中的AP时,推进剂比冲和特征速度随5-ATEZN含量增多呈抛物线形变化,最高比冲可达2580.62 N·s·kg-1,与原配方相比提高17.93 N·s·kg-1。同时由于5-ATEZN不含氯元素,对降低推进剂的特征信号十分有利。因此,用5-ATEZN取代适量AP是实现GAP(聚叠氮缩水甘油醚)推进剂高能化和少烟化的一个可行途径。     

1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐和CMDB推进剂组份的相容性

采用差示扫描量热法(DSC)和真空安定性试验(VST)法研究了1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐(HATO)与复合改性双基(CMDB)推进剂组份:硝化棉(NC)、NC/硝化甘油(NG)吸收药、吉纳(DINA)、黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮铅盐(NTO-Pb)及铝粉(Al粉)的相容性。DSC结果表明,HATO与NC、NC/NG、DINA及RDX不相容,与HMX、NTO-Pb、Al粉相容。VST结果表明,HATO与NC/NG、DINA不相容,与RDX中等反应,与NC相容。     

奥克托今/黑索今颗粒炸药在落锤撞击下碎片分布的实验分析

在落锤撞击过程中,奥克托今/黑索今(HMX/RDX)大颗粒的碎片大小和分布是影响热点形成以及燃烧速率的一个重要原因,因此对落锤撞击下碎片大小及其分布的分析是研究落锤撞击下热点形成的一个必要前提。用落锤撞击装置对HMX/RDX大颗粒进行破碎实验分析。运用Mastersizer 2000激光粒度分析仪对破碎后的HMX/RDX碎片样品进行粒度分析,得到了HMX/RDX在不同落锤高度下碎片的分布曲线和碎片平均尺寸。从实验结果发现,随着落锤高度的增加,碎片的尺寸不断减小,但减小的幅值在变小。另外,在同样的落高下,HMX大颗粒的碎片比RDX大颗粒的碎片尺寸大。     

RDX/HMX炸药晶体内部缺陷表征与冲击波感度研究

采用折光匹配显微观察(OMS)和原子力显微镜(AFM)表征、X射线小角散射(SAXS)、表观密度浮沉法(SFM)、微聚焦CT扫描等方法,研究了不同结晶品质RDX、HMX晶体缺陷。OMS观察结果表明,普通RDX/HMX较降感RDX/降感HMX(RS-RDX/RS-HMX)晶体含有更多的表面裂纹与内部孔洞;X射线小角散射与高精度CT扫描统计测试结果表明,RS-RDX/RS-HMX晶体内部也含有一定数量较小尺寸的缺陷,但较普通RDX/HMX晶体内部含较大尺寸缺陷数量少。冲击波感度实验结果表明,炸药晶体缺陷数量、尺寸对PBX冲击波感度有较大影响。