高速撞击流技术制备超细RDX的研究

本文通过高速撞击流技术制备出了超细RDX颗粒，研究了撞击压力和次数对RDX颗粒粒度及分布的影响。实验结果表明：撞击压力和次数对RDX颗粒粒径及分布产生一定的影响，在适当条件下，可制备出粒度窄分布的超细RDX。当撞击压力为120MPa时，RDX颗粒的有效平均直径可达79．6nm。     

窄分布纳米级HMX的制备

通过撞击法成功地制备出了窄分布的纳米级HMX。研究了不同分散剂对超细HMX炸药粒度和粒度分布的影响。结果表明：分散剂1、分散剂2能改善HMX的颗粒度分布，在分散剂1存在下，撞击法可制备出颗粒度分布较窄的纳米HMX颗粒，其d50分别为70．1nm和68．9nm,分布范围分别为0．9nm和1．4nm。     

分散剂在超细HMX制备中的应用

研究了分散剂在撞击法制备超细HMX中的作用。结果表明，分散剂不仅减小HMX颗粒的等效颗粒尺寸，而且也能改善HMX的粒度分布。其中，OP类分散剂对HMX粉碎效果最佳，用撞击法可制备出纳米级HMX，其平均粒度可达68．9nm，分布范围在0．9nm的宽度内。     

喷雾干燥法中溶剂对RDX颗粒形貌和性能的影响

采用喷雾干燥法制备微米级球形黑索今(RDX)。研究了乙酸甲酯、乙腈、丙酮、丁酮4种低沸点溶剂对制备的RDX颗粒形貌和性能的影响。采用扫描电镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)分析了所得RDX颗粒的形貌和热分解特性,并测试了其撞击感度。结果表明:喷雾干燥法制备的RDX粒径为1~5m,其中以丁酮为溶剂喷雾干燥制备的RDX颗粒形貌最好,颗粒形状均为球形,分μ散均匀,颗粒表面光滑并且缺陷较少;与原料RDX相比,喷雾干燥法制备的RDX颗粒的撞击感度均明显降低,特性落高较原料RDX提高了2倍以上;热分析结果表明,喷雾干燥法制备的球形RDX热分解的表观活化能(E)和热爆炸临界温度(Tb)均有所降低,其中以乙酸甲酯为溶剂喷雾干燥制备的RDX的E和Tb分别降低了33.35kJ·mol-1和7.77℃。     

纳米级奥克托今超微颗粒制备技术研究

本文利用撞击流法和微乳控制技术成功地制备了纳米粒度的奥克托今(UFHMX).实验表明,Zeta电位对分散HMX和分离UFHMX起着重要的作用.当HMX的水乳液液流在压力为150MPa、撞击速度约1 000m/s的情况下进行超微化处理时,可得到粒度分布范围较窄的球形纳米UFHMX颗粒.这时颗粒的有效平均粒径为184.4nm,最小颗粒为12.4nm,最大颗粒为465.7nm,比表面积为28.42m2/g.     

微纳米RDX颗粒级配对压装PBX性能影响

为了提高高聚物粘结炸药(PBX)的力学性能,降低其机械感度,采用溶液-水悬浮法,制备了含微纳米RDX不同颗粒级配(100/0,95/5,90/10,80/20)的PBXs。用光学显微镜观测其表观形貌,并测试了机械感度、力学性能以及爆速等性能。结果表明,微纳米RDX颗粒级配的PBX造型粉颗粒偏小、形貌规则、呈类球形。纳微米RDX颗粒级配为5/95的PBX性能最佳,撞击感度由44%降低到12%,摩擦感度由24%降低到4%;抗压强度从5.55 MPa提高到6.57 MPa,抗拉强度由0.66 MPa提高到0.77 MPa,抗剪强度由1.76 MPa提高到1.96 MPa;爆速从8033 m·s~(-1)增加到8186 m·s~(-1)。     

溶胶-凝胶法制备RDX/SiO2纳米复合含能材料

利用溶胶-凝胶法制备RDX纳米复合含能材料的干凝胶及气凝胶。采用透射电镜(TEM)和X射线衍射(XRD)对其形貌和晶体结构进行表征,测试了其热分解性能和撞击感度。结果表明,RDX含量为45%的RDX/SiO2纳米复合含能材料气凝胶的DSC分解峰温提前了15.4℃。SiO2凝胶基体可以降低RDX的撞击感度,并且随SiO2基体含量的增大降低幅度增大。     

以水为保护介质爆轰法合成纳米石墨

介绍了以水为保护介质和冷却剂利用炸药爆轰制备纳米石墨的方法。该法简单易行,操作安全、成本低,石墨得率和纯度都很高,颗粒分布集中,用TNT/RDX/石墨混合药柱制得的纳米石墨中位粒径达到9.3nm,比表面达到1116.2m2·g-1。     

SEDS技术制备亚微米RDX的喷嘴结构设计

为了制备粒度分布窄的亚微米黑索今(RDX)球形颗粒,设计出一种适用于超临界流体增强溶液扩散(SEDS)技术的喷嘴。该喷嘴利用气流雾化原理,在结构上采用环缝、微孔湍流区等技术,使CO2流体在喷嘴内高速流动,解决了常规内部混合喷嘴易堵、制备粒度大等问题。经实验验证,在相同工艺条件(温度35℃、压力10MPa、CO2流量15kg·h-1、RDX溶液流量2mL·min-1)下,采用法国SFP2超临界萃取仪原装内混式喷嘴制备出分布区间3~15μm的微米级RDX球形颗粒,制备过程易堵;采用新结构喷嘴(中心孔内径及其壁厚值均为0.1mm、环缝宽度为0.1mm、湍流区长径比为10∶1、压力差为1MPa)制备出的RDX粒度分布区0.1~2μm、平均粒度660nm、粒度形貌好、无团聚的亚微米RDX球形颗粒,制备过程顺畅,解决了易堵问题。     

RDX/RF纳米结构复合含能材料的孔结构研究

在黑索今(RDX)/间苯二酚-甲醛树脂(RF)纳米结构复合含能材料制备的基础上,研究了RF气凝胶和RDX/RF纳米结构复合含能材料的孔结构,计算了含10%、30%、50%、70%、80%RDX的复合材料RDX/RF的比表面积、总孔体积、平均孔径,并对RF气凝胶和不同复合材料的吸附脱附等温线、中孔分布和微孔分布进行了比较。用扫描电子显微镜(SEM)对其微观形貌进行了表征,利用X射线粉末衍射仪(XRD)对复合材料中RDX颗粒的晶粒度进行了研究,在34~38 nm之间。研究表明:RDX/RF复合材料的孔径在50 nm以下,随RDX含量的增加,比表面积、总孔体积变小,平均孔径则变大;通过RF气凝胶和RDX/RF纳米复合含能材料的吸附脱附等温线、中孔、微孔分布以及中孔微分总孔体积、微孔微分总孔体积的变化比较,认为RDX的填充对气凝胶的中孔影响较大。     

高速撞击流制备超细硝胺炸药的实验研究

利用高速撞击流法制备了硝胺炸药（ＨＭＸ和ＲＤＸ）的亚微米级超细颗粒,分析了该方法的基本原理和特点。用激光工仪和扫描电镜对所得炸药超细颗粒进行了粒度和形貌测试。     

反相微乳液-重结晶法制备纳米黑索今的工艺研究

研究了用反相微乳液-重结晶法制备纳米黑索今(RDX)的工艺。根据反相微乳液制备纳米材料的特点和原则。优化了微乳液配制的条件。通过分析本实验制备纳米黑索今方法的特殊性，利用微乳液相界面膜理论，改变了纳米粉体的收集方法，并优化了条件，使获得的纳米粉体的平均粒径更小(约10nm)。     

RDX/Al/SiO_2纳米复合含能材料的制备及性能

为了在降低黑索今(RDX)机械感度的同时提高其热分解性能,以四甲氧基硅烷为前驱物,氟硼酸为催化剂,用溶胶-凝胶法制备了RDX-Al质量分数分别为30%、50%、70%(RDX与Al质量比均为6∶1)的三种RDX/Al/SiO_2纳米复合含能材料。用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X-射线衍射(XRD)对其形貌及结构进行了表征;用热重分析(TG)、差示扫描量热(DSC)研究了样品的热性能;按GJB772A-1997的方法测试了样品的机械感度。结果表明:RDX/Al/SiO_2是以SiO_2为凝胶骨架,Al与RDX进入到凝胶骨架中形成的纳米复合含能材料;该复合材料中RDX的最小平均粒径为65.09 nm,且其粒径随RDX-Al含量的增加而增大;当RDX-Al的质量分数为30%时,与纯RDX相比,该复合材料中RDX的分解温度较纯RDX提前22.4℃,与原料RDX相比,样品的特性落高提高108.6 cm,爆炸百分数降低60%。     

机械球磨法制备纳米HNS及其热分解性能

为细化六硝基茋(HNS),采用高能球磨法制备出了平均粒径为94.8 nm的纳米HNS炸药。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、红外(IR)、X光电子能谱(XPS)、DSC-IR和5 s爆发点,进行了HNS样品的表征和分析。结果表明,球磨后炸药的微观形貌呈类球形,粒度呈正态分布。机械球磨作用并未改变HNS原有的晶型、分子结构、及表面元素,说明该制备纳米HNS方法十分可靠。纳米HNS热分解的表观活化能较原料HNS高12.4 kJ·mol~(-1),说明纳米HNS分子的活化需要更高的能量。纳米HNS被加热后分解成了大量的CO_2和少量H_2O,而N元素以非极性的N_2分子存在。纳米HNS的5s爆发点(T_(5s))较原料高12.2℃,说明纳米HNS具有更低的热感度。     

冷却结晶法制备不敏感RDX研究

考察了RDX在不同溶剂中的冷却结晶行为,环己酮作为溶剂时得到的晶体品质最高。对RDX在环己酮中冷却结晶过程的研究结果表明,搅拌速率主要影响粒度及其分布,降温速率则决定晶体缺陷数量及体积,搅拌速率为200~400 rpm,降温速率为0.05~0.2 K.min-1时,RDX特性落高最大可提高约70%。     

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。