一种含LLM-105的HMX基低感高能PBX炸药

研究了不同颗粒形态的LLM-105对HMX的降感作用以及HMX/LLM-105基炸药配方用的黏结体系和钝感体系.设计出一种HMX/LLM-105配方,采用机械感度和冲击波感度以及板痕试验和圆筒试验对其安全性能和爆轰性能进行了测试.结果表明,LLM-105可作为含能钝感剂用于HMX基PBX炸药,该种含LLM-105的HMX基PBX爆速约8700 m/s、爆压34 GPa以上、比动能为1.560 kJ/g,冲击波感度比JOB-9003炸药低10%,是一种新型的低感高能炸药.     

LLM-105炸药粒度及形貌对机械感度的影响

采用感度试验(摩擦感度和撞击感度)测定了高能钝感炸药1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)粒度对于单质炸药机械感度的影响。试验以机械球磨法得到的LLM-105颗粒为研究对象,粒度范围为4-70μm。机械感度结果表明随着LLM-105平均粒径的增大,其摩擦感度和撞击感度均有不同程度的降低。机械球磨得到的颗粒由于表面相对于溶液结晶得到的颗粒表面更为平滑,其摩擦感度和撞击感度也相对较低。     

溶剂挥发法制备CL-20/LLM-105共晶含能材料的研究

为解决CL-20机械感度过高的缺点,采用机械感度较低的含能材料作为配体与CL-20制成共晶可以有效改善CL-20的感度。以六硝基六异戊兹烷(CL-20)与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)为原料,通过溶剂挥发法制备CL-20/LLM-105共晶材料,利用偏光显微镜, X射线衍射(XRD)及差式扫描量热仪(DSC)对样品进行表征,结果表明:CL-20/LLM-105共晶材料为块状粉红色晶体,与单一CL-20和LLM-105晶体相比形貌有明显变化。实验制得的CL-20/LLM-105共晶材料XRD表明CL-20/LLM-105共晶相比于原料峰值变化较明显。共晶炸药的熔点为176.51℃,分解温度为237.43℃。     

某LLM-105基传爆药生产工艺及性能研究

为研究某型1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)基起爆药的性能,通过不同的重结晶工艺获得了不同形貌的炸药晶体,测试了其撞击感度;选用不同的粘结剂包覆炸药,通过钢块凹痕实验测试了其作功能力。结果表明:LLM-105在DMSO/水中重结晶并研磨后获得的炸药晶体对撞击钝感,LLM-105和Viton A质量比为97.5%/2.5%的药柱爆炸作功能力最强。此结果可为今后传爆药的发展提供指导作用。     

LLM-105/CL-20基高能钝感PBX的制备与性能表征

为满足含能材料高能钝感的要求,以CL-20为主体炸药,LLM-105为钝感剂,采用溶液水悬浮法制备了LLM-105质量分数分别为10%、20%、30%的3种LLM-105/CL-20基PBX。通过扫描电子显微镜(SEM)、粉末X射线衍射仪(PXRD)和差示扫描量热仪(DSC)对样品的形貌、晶体结构和热性能进行表征,并测试其机械感度;采用EXPLO5软件计算了其爆轰参数。结果表明,LLM-105/CL-20基PBX样品呈类球形,颗粒密实,粒径约为500μm;PBX中各组分的晶体结构未发生改变;3种配方的热安定性都较好,且随着钝感剂LLM-105含量的增加,LLM-105/CL-20基PBX的热爆炸临界温度呈递增趋势;与原料CL-20相比,3种LLM-105/CL-20基PBX的特性落高分别提高了25.88、33.68、37.18 cm,摩擦爆炸概率分别下降29%、38%、45%;LLM-105质量分数为10%的LLM-105/CL-20基PBX的特性落高与PBX-9501相当,而LLM-105质量分数为20%和30%的LLM-105/CL-20基PBX分别比PBX-9501高16.6%和25.12%;理论爆速分别高381.76、279.2、82.03 m/s。3种配方LLM-105/CL-20基PBX炸药的爆轰性能明显优于PBX-9501。     

LLM-105/EPDM造型粉的制备及性能

以LLM-105为主体炸药,EPDM(乙丙三元橡胶)为黏结剂,采用溶液-水悬浮法制备了LLM-105/EPDM造型粉,并将其压制成药柱.用SEM对包覆前后样品的形貌进行了表征,并对其机械感度、热分解特性、热安定性和爆速进行了测试和分析.结果表明,与LLM-105和其他传爆药相比,EPDM/LLM-105造型粉的机械感度有一定程度的降低,热稳定性显著提高;当传爆药柱的装药密度为1.518 g/cm~3时,爆速可达7915 m/s.     

浇注PBX炸药的配方设计与性能研究

高聚物粘结炸药(PBX)炸药是一种性能优良的低易损性炸药。为探究提高PBX炸药安全性及可靠性的方法,对炸药配方进行了研究;通过测试试样的感度及5s爆发点等试验方法,分析了炸药组分含量对性能的影响。结果表明:粘结体系的适量增加可达到降低感度、提高热安定性的效果;钝感炸药LLM-105可以在不影响炸药爆轰性能的情况下,改善炸药的勤务安全性。以上结果可为类似炸药的研究提供参考。     

升温加载下含LLM-105的RDX基浇注炸药热点火细观模拟

为了解加入含能钝感剂2,6-二氨基-3,5-硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)对RDX基浇注炸药热安全性的影响,根据LLM-105的不同含量和晶型,建立了含LLM-105的RDX基浇注炸药二维细观模型。利用有限元方法,考虑LLM-105和RDX的自放热反应,模拟了不同工况下边界升温速率为6K/min的点火行为,分析了含LLM-105的RDX基浇注炸药点火响应规律。结果表明,在持续稳定的加热条件下,浇注PBX炸药匀速升温,RDX先于LLM-105分解放热导致炸药发生毫秒级点火响应;在浇注PBX炸药模型中增加LLM-105含量后,点火源数量减少至10个,点火延滞时间延长至1 926s;细化后无棱角且粒径小的LLM-105颗粒有利于提高RDX基浇注PBX炸药的热安全性。     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物合成及爆炸性质研究

研究了三种合成2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的新方法。此三种方法均以N-亚硝基二(氰甲基)胺为起始原料,经过环合制备2,6-二氨基吡嗪,再分别经硝化、氮氧化;氮氧化、硝化;乙酰化、氮氧化、硝化三种方法得到LLM-105,通过对硝化反应、氮氧化反应条件以及目标产物总收率和纯度分析,发现2,6-二氨基吡嗪经乙酰化、氮氧化、硝化反应合成路线最佳,LLM-105的收率可达45.8%,纯度大于99%。测试了LLM-105的爆速、爆压、DSC及落锤感度,同1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)进行了对比,发现其性能优于TATB。用1H-NMR、IR、MS对LLM-105及其中间体结构进行了表征。     

LLM-105基PBX炸药的热分解反应动力学

通过布氏压力计法获得了普通的和纳米化的LLM-105基PBX炸药在不同温度条件下热分解放气量随时间的变化曲线。基于Arrhenius公式计算了两种PBX炸药分解深度为0.1%时的表观活化能。采用TG-DSC研究了两种LLM-105基PBX炸药的非等温热分解反应动力学。结果表明,由Arrhenius公式得到的普通和纳米化的LLM-105基PBX炸药在分解深度为0.1%时的表观活化能分别为74.67和138.09kJ/mol。利用Kissinger法计算获得两种LLM-105基PBX炸药在最大分解速率(分解深度约50%)下的表观活化能分别为389.26和215.73kJ/mol,与Ozawa法计算结果相吻合。升温速率趋于零时的特征分解峰值温度分别为606.94和586.48K,热爆炸临界温度分别为615.0和600.4K。相对于普通LLM-105基PBX炸药,纳米化LLM-105基PBX炸药热分解具有更高的反应活性,热感度也有所提高。     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成及应用研究进展

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)由于其高能钝感的特性引起了国内外含能材料界的广泛关注。综述了近十年来LLM-105的研究进展,重点从合成方法及路线、产品形貌特征控制及其应用方向三个方面进行介绍及评述。通过综合分析,指出未来LLM-105的合成工艺的改进方向并对研究重点进行了展望。     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物的合成

以亚氨基二乙腈为起始原料,经过亚硝基化、环合、硝化三步反应得到2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)。确定了硝化2,6-二氨基吡嗪-1-氧化物(DAPO)制备LLM-105的最佳工艺条件为:反应温度25℃,反应时间5h,用发烟硝酸或硝酸钾向发烟硫酸和2,6-二氨基吡嗪-1-氧化物混合物中加料的工艺路线,总产率为35%。用1 H NMR,IR,MS对DAPO和LLM-105的结构进行了表征,推测了DAPO环化反应历程。     

吡嗪类含能化合物研究进展

主要介绍了吡嗪类高氮杂环含能化合物的合成、性能以及在含能材料中的应用现状及研究进展.其中.LLM-105和ANPZ-i作为钝感炸药,具有较高的能量、适度的敏感性和良好的热稳定性,对吡嗪类含能化合物的发展方向进行了展望.     

PBX造型粉粒径及压制状况对撞击感度的影响

为研究PBX造型粉颗粒粒径以及压制成型对撞击感度的影响规律,选用10-20μm的HMX、FOX-7、HNS-IV、LLM-105四种含能晶体与氟聚物制成PBX造型粉,测试了五种PBX颗粒粒径范围的样品经过压制前后的撞击感度,同时考察了添加石墨降感剂对撞击感度性质的影响规律。使用扫描电镜观察了不同PBX颗粒粒径中含能晶体颗粒的分布情况。结果表明,相同配方的PBX样品在不同的颗粒粒径下撞击感度结果差异明显,表现为颗粒粒径增加,撞击感度降低;而压制成型的样品撞击感度更低。添加石墨样品的撞击感度降低明显,撞击感度变化规律与未添加石墨的样品相同。由于撞击感度测试结果与PBX粉末颗粒堆积以及压制状态密切相关,在进行材料性能评估时,应选择与实际应用状态相近的样品进行撞击感度测试,从而增加结果对比的可靠程度。     

2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物和RDX基PBX的制备与表征

采用溶液-水悬浮-蒸馏法,分别以丁腈橡胶(NBR-26)、氟橡胶2311和2603为黏结剂,2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)和RDX为主体炸药制备了3种高聚物黏结炸药(PBX)。用激光粒径分析、扫描电镜、差示扫描量热法、热重分析法、机械感度等对3种PBX的结构和性能进行了表征。结果表明,PBX的平均粒径比较接近,约为50μm,比表面积在0.5m2/g左右;熔融吸热峰位于206.5℃附近,分解放热峰在231～235℃之间;撞击感度和摩擦感度分别为44%和32%。3种PBX的热稳定性低于ANPyO,机械感度低于RDX。     

含LLM-105无烟CMDB推进剂的燃烧性能

采用燃速-靶线法研究了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的含量和粒度、不同复合燃烧催化剂(A-Pb/A-Cu/CB、B-Pb/B-Cu/CB、C-Pb/C-Cu/CB)及辅助增塑剂(三醋酸甘油酯(TA)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP))对含LLM-105无烟复合改性双基(CMDB)推进剂燃烧性能的影响。结果表明,随着LLM-105含量的增加,不同压强下推进剂的燃速均有明显降低,添加质量分数25%的LLM-105可使10MPa下推进剂的燃速下降达53.3%;粗颗粒LLM-105降低推进剂燃速的效果优于细颗粒,用粗颗粒LLM-105替代等量细颗粒LLM-105,可使不同压强下推进剂的燃速降低,10MPa下推进剂的燃速降低1.5mm/s;添加C-Pb/C-Cu/CB催化剂,推进剂在6~18MPa下的压强指数由0.43降至0.25。用TA替代DEP,可降低推进剂的燃速及压强指数。     

1-甲基-4,5二硝基咪唑(4,5-MDNI)的研究进展

综述了不敏感炸药1-甲基-4,5二硝基咪唑(4,5-MDNI)的合成方法及研究进展.并详细介绍了其性能、晶体结构特征、爆炸性能、摩擦感度、撞击感度等方而的性能;简述了其在含能材料方面的应用前景.     

不敏感炸药1-甲基-3,5-二硝基-1,2,4-三唑的研究进展

综述了高能钝感炸药1-甲基-3,5-二硝基-1,2,4-三唑(MDNT)的合成方法及研究进展,详细介绍了由双氰胺、二盐酸肼为基本原料合成MDNT的工艺。此外,文章还介绍了MDNT的晶体结构,爆炸性能及感度方面的性能,简述了其应用前景。     

新型含能材料1-甲基-2，4，5-三硝基咪唑的研究进展

综述了高能钝感炸药1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑（MTNI）的研究进展,详细介绍了由咪唑,2,4-二硝基咪唑,甲基咪唑三种原料制备MTNI的工艺。此外还介绍了MTNI的热分解性能,晶体结构,爆炸性能,感度等方面的性能,简述了其应用前景。     

不敏感炸药1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑的研究进展

综述了高能钝感炸药1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑（MTM）的合成方法及其研究进展,详细介绍了由咪唑,2,4-二硝基咪唑,甲基咪唑三种原料制备MTNI的工艺。此外文章还介绍了MTNI的热分解性能,晶体结构,爆炸性能,感度等方面的性能,简述了其应用前景。