某火工品贮存老化效应分析研究

在恒定温度、相对湿度(60℃、95%和71℃、95%)的双因素和恒定温度(71℃)的单因素条件下,对某火工品在加速寿命试验后各个不同时间的性能变化情况进行了研究。研究结果表明,该火工品电阻在加速老化试验过程中未发生显著性变化,但其单发作用时间、质量以及药剂的撞击感度都发生了显著性变化。在71℃、95%的加速老化试验条件下加速老化14天,其单发作用时间超出了设计技术指标,表现为不合格;同时随着老化时间的延长,该火工品质量损失量也增加,药剂撞击感度也不断提高。     

某火工品老化性能评估研究

在温度为60℃、相对湿度为95%的加速老化试验条件下,对某火工品的单发作用时间变化情况进行了研究。研究结果表明,随着老化时间的延长,其单发作用时间均值也延长,且在加速老化21天、35天和45天,被测样品的单发作用时间最大值呈线性增长;当加速老化到56天,该火工品被测样品的可靠度降低为98.98%,当老化到67天,其可靠度降低为15.06%。     

TATB基高聚物粘结炸药高温力学性能

为分析TATB基高聚物粘结炸药(PBX)在高温状态下的性能变化,对该高聚物粘结炸药在不同温度下的压缩性能、拉伸性能、蠕变性能及泊松比进行了测试,并采用扫描电子显微镜对其高温蠕变断面形貌进行了观察。结果表明,该高聚物粘结炸药的压缩强度、拉伸强度、抗蠕变持久应力及持久时间均随温度升高而降低,其泊松比随温度升高无明显变化; 在高温70 ℃、拉伸应力为3 MPa下,该PBX拉伸蠕变破坏模式主要为炸药颗粒与粘结剂脱粘,而在相同拉伸应力、温度为50 ℃和60 ℃下,其拉伸蠕变破坏模式还表现为炸药颗粒断裂。     

加速老化对电火工品电阻与发火时间的影响

试验测定了不同加速老化时间电火工品的电阻与发火时间，分析确定了影响电阻与发火时间变化的原因与规律。选择了80发试验样品，在90℃温度下对其进行加速老化，测定了老化过程中桥丝电阻的变化，最后对不同老化时间后试验样品的发火时间进行了测定。试验与分析表明：由于药剂对桥丝的氧化，样品的桥丝电阻可增加2％以上；由于药剂的分解使其能量下降，样品的发火时间增长，出现迟发火和瞎火。     

用抛射弹撞击法（Steven试验）研究PBX-2炸药加速老化前后反应能力

采用2kg弹丸对55℃加速老化180天和540天的PBX-2炸药进行了Steven试验,试验中采用锰铜压力计测试了样品中的压力变化过程,通过高速录像照片和压力曲线分析了炸药点火反应的延迟时间,通过冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压。对加速老化前后炸药的试验结果进行了对比,试验结果初步表明加速老化前后的PBX-2炸药在Steven试验中发生反应的反应程度和受力过程并无明显变化。     

加速老化对RDX基压装PBX炸药性能的影响

为研究聚丁二烯橡胶(BR)粘结剂在老化过程中对黑索今(RDX)基压装高聚物粘结炸药(PBX)性能的影响,采用71℃高温加速老化试验,测试了老化前后药柱的质量、体积、真空安定性、力学性能和机械感度,利用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)观察了炸药微观结构、元素含量和化学环境的变化情况。结果表明,经过高温长贮后,药柱体积和质量的变化率都小于1%,未见裂纹等明显缺陷;抗压强度增加74%,抗拉强度增加117%,撞击感度从8%降至4%,摩擦感度从18%降至8%;高温老化过程中炸药的安定性没有发生明显的变化。分析认为,在加速老化过程中,由于碳碳双键的不稳定性,药柱中的BR粘结剂发生氧化交联反应,使交联度提高,并受热软化、铺展,分布均匀化,使包覆和粘结效果增强,从而提高了炸药的力学性能并降低了机械感度。     

加速老化时炸药柱内部温度场的数值模拟

通过理论分析和模拟计算考察了加速老化过程中炸药热分解效应对试验炸药柱内部温度场的影响。理论分析表明影响炸药柱内部温度场的因素主要有炸药种类、试验环境温度和炸药柱尺寸。采用有限元分析软件ANSYS分析了5种高能炸药(RDX,TATB,Tetryl,HMX,PETN)在不同条件下的内部温度场。结果显示:炸药种类是决定影响效果的关键因素,试验环境温度为110℃时,Ф20 mm×20 mm的RDX和PETN炸药柱温度偏差分别达到2.59℃和1.19℃。而其余3种炸药温度偏差不明显。PETN,RDX应合理控制试验环境温度和炸药柱尺寸以减小试验过程的温度偏差。     

火工品作用后开路电阻的动态测量

为实现动态测量火工品作用后的开路电阻,设计了测试电路,对测试电路性能进行检测,并采用该电路完成某电点火具作用后的开路电阻动态测试.试验证明:该测试电路能够广泛地应用于各类火工品的开路电阻动态测量.     

温度对压装RDX基含铝炸药力学性能的影响

为了分析温度对压装RDX基含铝炸药的性能变化规律,对该炸药在不同温度下的抗压、抗拉性能及泊松比进行了测试,并对拉伸试验后的样品进行了形貌观察。结果表明:在高温下,压装RDX基含铝炸药粘结剂软化,炸药颗粒与高分子粘结剂界面作用减弱,其拉伸强度和抗压强度性能均随温度升高而降低;在拉伸试验中,从低温到高温状态,该炸药的泊松比随温度升高却变化不大;高温下,炸药断面损伤形式表现为炸药颗粒与粘结剂脱粘。     

热老化对TATB基高聚物粘结炸药力学性能的影响

对某TATB基高聚粘结炸药(PBX)进行了55～75℃加速老化试验,并对老化前后的样品进行了不同温度下压缩性能、拉伸性能和弯曲蠕变实验,用扫描电子显微镜对老化前后炸药高温拉伸断口形貌进行了观察。结果表明:长期高温贮存后,TATB基高聚物粘结炸药晶体与粘合剂仍具有良好的粘合界面,其模量、破坏强度、破坏应变和稳态蠕变速率等力学性能指标均未发生明显的变化。     

PETN和RDX在无起爆药雷管中作为激发药的对比性研究

为了探讨激发药对无起爆药雷管延期时间的影响,通过对比PETN和RDX分别作为激发药引起无起爆药雷管延期时间的差异,根据热点起爆理论对数据进行分析.结果表明,对于无起爆药瞬发电雷管,PETN和造粒RDX均可作为激发药,但PETN的延期时间(8.33ms)小于造粒RDX(9.35ms)；对于无起爆药非电延期雷管,造粒RDX作为激发药时延期时间稳定,雷管起爆可靠；PETN可作为无起爆药瞬发非电雷管或低段别(12～13段)非电延期雷管的激发药.     

影响电雷管绝缘电阻因素初探

从电极塞的材料，电极塞表面粗糙度，电极塞清洗，药剂水分，产品密封性等方面对影响电雷管绝缘电阻的因素进行了探讨，并提出相应的保证措施。     

微秒电雷管的设计

根据电雷管桥丝爆炸原理研制了一种作用时间差小于20μs的微秒电雷管,从产品结构、管壳、电极塞、起爆药、起爆方式等方面进行了设计,并通过试验对设计进行验证.与普通工业电雷管相比,该微秒电雷管抗静电、抗杂散电流能力更强,安全性更高.     

高加速度冲击过载下桥丝式电雷管的损伤特性研究

利用空气炮发射的弹丸与钢靶板碰撞形成的过载冲击,研究搭载的桥丝式电雷管的损伤特性和规律。分别在60 000g、80 000g、100 000g和120 000g的加速度峰值下对独脚桥丝式电雷管试样进行冲击过载试验研究。研究结果表明:输入端加载时,电雷管的长度变化明显,电极和电极塞有不同程度的内陷,电阻变化不大;横向加载时,电雷管尺寸基本没有变化,独脚电极偏离中心轴线,随着加速度的增加,偏离角度也增大,桥丝随加速度增大也越容易发生断裂。这些特征和规律为此类电雷管损伤机理研究和结构设计提供了实验依据和理论指导。     

不同状态膨化硝酸铵的自敏化结构研究

采用真空析晶法制备不同状态膨化硝酸铵(EAN)样品，利用密度测试法、N2吸附法、扫描电镜法、板痕试验法测试普通硝酸铵(AN)和不同状态EAN的孔隙率、孔隙结构、比表面积、粒子表面形貌及雷管起爆感度和作功能力。结果表明：普通AN颗粒表面比较规则光滑、密实、孔隙率和比表面积低；EAN样品颗粒表面不规则，存在大量棱角、突起、晶形严重歧化，比表面积大、孔隙率高，具有典型的自敏化结构特征；用不同状态EAN样品制得的铵油炸药(ANFO)的雷管起爆感度和作功能力与AN结构密切相关，膨化ANFO样品的雷管起爆感度和作功能力较普通ANFO样品高。实验所采用的表征技术可用于揭示不同状态EAN的自敏化结构。     

对短脉冲敏感的起爆炸药研究

用珠磨法制备的PETN微粉和HNS微粉、重结晶法制备的HNS微粉作起爆炸药，使现有冲击片雷管最低发火能量小于1J。研究发现，炸药微粉的短脉冲起爆感度与其比表面积的关系远比与其拉径的关系密切。     

一种煤矿许用的耐热电雷管

研究了适用于煤矿井下火区高温煤层开采的具有一定耐热性能的工业电雷管,并对其耐热性能进行了测试。     

电雷管中电极塞平行度检测方法

针对传统的小尺寸电雷管人工检测方式耗时耗力,容易带入人工误差等问题,提出一种电雷管中电极塞平行度检测方法.该方法通过设计平行检测装置结构,利用高精度位移传感器,通过其对位移数据的记录,检测电极塞的平行度,实现高精度、自动化检测产品平行度.实验结果表明:该装置能够实现自动化、高精度的平行度检测,检测的重复精度基本能够达到μ级,满足检测精度要求.     

雷管威力的氮化铅当量描述及其在引信设计中的应用

为了为引信隔爆和传爆设计提供雷管威力信息，根据铅Shou扩张试验所得到的铅Shou扩大值及其与太安药量的等效关系，得出了雷管常用起爆药和猛炸药的氮化铅当量，雷管的输出威力就可以用氮化铅当量来描述，可相对比较雷管威力的大小。雷管威力的氮化铅当量还可用于雷管系列化以及选择考核雷管威力上、下限的铅板穿孔试验的铅板厚度。     

疑似危险物的鉴定与评估

为配合公安机关对疑似危险物进行鉴定和评估,由国家颁布的国家标准《化学品物理危险性测试导则》和《GB/T 13226-1991工业雷管铅板试验方法》,被系统地应用于危险物的爆炸性试验鉴定与评估标准。其中,联合国隔板试验1(a)、克南试验1(b)和时间/压力试验1(c)用于鉴别危险物是否具有爆炸性;雷管敏感度试验5(a)用于确定危险物对强烈机械刺激的敏感度;铅板试验用于鉴定各种火雷管、电雷管和导爆管雷管是否具有爆炸性。利用上述试验方法,对硝酸铵(AN)和高氯酸铵(AP)样品,以及某公安机关缴获的疑似黑火药和导火索、疑似硝铵炸药、疑似电雷管和火雷管等危险物,进行了燃烧性或爆炸性的鉴定和评估。结果表明,AN不能用工业雷管起爆,AP以及与AN的混合物均具有爆炸性,能用工业雷管起爆,验证了该爆炸性试验鉴定与评估标准的有效性。疑似硝铵炸药可用联合国隔板试验1(a)鉴别出是否具有爆炸性,疑似黑火药和疑似导火索可用燃烧试验定性鉴别出是否具有燃烧性,疑似电雷管和疑似火雷管可用铅板试验鉴别出是否具有爆炸性。