碳纳米管及碳黑对BNCP感度性能的影响

采用DSC、GJB5891.22,24,25,27-2006方法研究了掺杂碳纳米管(CNTs)及碳黑(CB)对高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)的热、撞击、摩擦、火焰、静电火花和激光感度的影响。结果表明:(1)碳纳米管和碳黑能够降低半导体激光起爆BNCP发火阈值;(2)掺杂5%CNTs和5%CB的BNCP的50%激光发火阈值分别为13.76和5.06 mJ;(3)在加热速率为10℃·min-1的条件下,BNCP、BNCP/CNTs、BNCP/CB主要放热分解峰温度分别为289.87,277.75,276.67℃;(4)撞击、火焰感度:BNCP>BNCP/CNTs>BNCP/CB;摩擦感度:BNCP/CB>BNCP/CNTs>BNCP;静电火花感度:BNCP/CB>BNCP>BNCP/CNTs。     

BNCP的量子化学研究

采用量子化学密度泛函理论方法,计算了起爆药BNCP的分子结构参数,分析了BNCP的结构特点、光谱与感度性能。研究表明:BNCP中NH_3和ClO_4上的N和O形成了强亲核中心,而NO_2上的N以及Cl、Co原子形成了强亲电子中心。BNCP外层电子由ClO_4上的O_(35～38)原子向四唑环的取代NO_2上的N_(16～17)原子转移,这一能量跃迁值为486.98nm。计算了BNCP分子的红外理论图谱,其结果与实验值相吻合。     

新型安全钝感起爆药高氯酸·[四氨·双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ)(BNCP)

BNCP是 90年代的一种性能优异的新型起爆药。我们已完成了 BNCP的合成方法研究 ,突破了各步反应的关键技术 ,并制定了各步的较佳工艺条件。生产规模现已达到百克量级以上。对 BNCP的基本性能也进行了全面的测定和综合评估 ,完成了 BNCP的应用试验 ,现已通过部级鉴定。主要性能及优点是 :1、BNCP的安全性好。在合成、勤务处理、产品制造中危险性相对常规起爆药要小得多。散状 BNCP的撞击感度、摩擦感度、火焰感度、静电感度都较低 ,桥丝也无法起爆点火。一旦装入管壳中能较好地完成起爆药的作用。2、BNCP的耐热性很好。它在 2 66…     

新型起爆药DACP的合成及其主要性能

合成了新型起爆药高氯酸.四氨.双叠氮基合钴(Ⅲ)(DACP)。通过IR、1HNMR等对DACP的结构进行了表征,测定了DACP的主要性能。结果表明:DACP的性能类似于高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP),而且其合成比BNCP简单,是一种性能优良的起爆药,可取代BNCP和Pb(N3)2应用在某些火工品中。     

BNCP粒度对固体激光起爆感度和延期时间的影响

为提高火工药剂的激光感度,以3%(质量)碳黑为掺杂物,研究了高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)粒度对激光起爆能量和延期时间的影响,结果表明:在同样的条件下,BNCP粒度越小,激光起爆阈值越小,最小达2.17mJ;延期时间越短,最短达326.7μs。     

掺杂对BNCP半导体激光起爆感度的影响

对激光敏感药剂高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)进行掺杂,以半导体激光直接作用药剂的方法,研究了掺杂物的种类、含量和波长对BNCP激光起爆感度影响.结果表明: 在同样的条件下,未掺杂的BNCP在激光器最大功率下都不能发火,而加入适合的掺杂物的种类和含量能够大大提高BNCP半导体激光起爆感度;在635 nm波长下,掺杂物中掺杂酞箐铜能量最低,50%发火阈值达0.24 mJ,平均延期时间2.3 ms;掺杂吸光物C,50%发火阈值达0.57 mJ,平均延期时间5.5 ms;在915 nm波长下,掺杂吸光物C含量为5%时,50%发火阈值最小,为5.06 mJ.     

环保起爆药四(5-硝基四唑)·二水合铁(Ⅱ)化钠的合成和特性

以5-硝基四唑钠和氯化亚铁为原料,在98～100℃、回流3 h的条件下得到橘黄色四(5-硝基四唑).二水合铁化钠(NaFeNT)产物,利用元素分析、扫描电镜和能谱、红外分析等方法表征了其结构。研究了NaFeNT的热性能(DSC、爆发点)、安定性(吸湿性、真空安定性)、爆炸性能(爆热、比容、爆速、撞击、摩擦、火焰、静电感度)和废水处理方法。结果表明:NaFeNT放热峰温度为258℃,5 s延滞期爆发温度为278℃,30℃/120 h条件下吸湿增重3.58%,100℃/连续40 h/真空状态下放气量为0.17 mL.g-1,爆热、爆速和比容分别为3929 J.g-1、5550 m.s-1和506 mL.g-1。撞击感度低于高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)、叠氮化铅(LA)和斯蒂酚酸铅(LTNR),摩擦感度高于BNCP、LA和LTNR,2 cm时火焰感度为76%,静电感度较钝感。     

新型起爆药5-硝基四唑亚铜工艺优化及性能研究

以氯化亚铜、5-硝基四唑钠等为原料合成了一种新型绿色环保起爆药5-硝基四唑亚铜（CuNT）,对其合成工艺进行了研究,通过单因素实验分析得到合成的较佳工艺条件。对CuNT的物理性能、热性能和爆炸性能研究结果表明,CuNT具有较好的流散性,吸湿性和耐热性均较好,机械感度、火焰感度及静电感度较钝感,摩擦感度相对较高; CuNT的爆热与比容值均大于叠氮化铅和斯蒂芬酸铅等常规起爆药; CuNT对结晶RDX的极限起爆药量为20 mg。     

5-硝基四唑亚铜的合成与表征

以氯化亚铜、5-硝基四唑钠等为原料合成了一种起爆药5-硝基四唑亚铜.利用能谱分析、红外光谱、紫外-可见光谱及元素分析和DSC测试等方法,对5-硝基四唑亚铜进行了结构表征.初步性能研究表明,5-硝基四唑亚铜的初始分解温度为291℃,峰温为324℃,其分解较剧烈,且热稳定性较好;感度测试结果显示,5-硝基四唑亚铜的撞击感度较BNCP钝感,火焰感度比BNCP敏感、比LA钝感.     

用超级电容器驱动激光起爆BNCP的技术研究

为了研究基于超级电容驱动激光起爆的作用规律,建立了基于超级电容驱动的激光输出时域模型,设计了超级电容驱动激光起爆装置,获得了在不同容值和放电电压下激光的输出波形,测试数据与数值仿真数据基本吻合。利用超级电容驱动激光起爆装置研究了以高氯酸·[四氨·双(5?硝基四唑)]合钴(Ⅲ)(BNCP)为始发药、JH?14为输出装药的激光起爆器起爆规律。结果表明,基于超级电容驱动的激光起爆时间随着放电电压的升高而显著降低,降幅最大达71%,随电容容值的增大略有降低,降幅约32.1%,起爆能量均在0.037～0.057 mJ,起爆能量利用率随放电电压升高、电容值增大而降低,在放电电压13.5 V,电容120 mF的测试条件下,起爆作用时间最快为14.8μs,实现了超级电容驱动激光快速起爆。     

FSFH共沉淀起爆药的合成及其主要性能

以斯蒂芬酸铁和次磷酸钠反应,采用共沉淀的方法合成绿色起爆药斯蒂芬酸铁和次磷酸铁起爆药(FSFH),研究了其热性能、爆炸性能(撞击、摩擦、火焰、静电感度、极限起爆药量)和在击发药中应用。结果表明： FSFH初始分解温度为185.36 ℃,峰温为205.88 ℃,具有典型起爆药分解特征; 撞击、火焰、静电感度与叠氮化铅相当,摩擦感度高,摆角50°发火率100%; FSFH是一种弱起爆药,不能单独作为起爆药,可以用来做击发药或针刺药的组分。     

BNCP起爆药的合成及其主要性能

研究了高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)起爆药的合成方法,对BNCP的结构和主要性能进行了测试.     

超细BNCP比表面积对其性能的影响

以无水乙醇为非溶剂,采用机械研磨和低温干燥的方法制备了高氯酸.[四氨.双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ)(BNCP)的超细粒子,测试了其粒度、比表面积、感度、热性能。结果表明,超细粒子粒度小于2μm;比表面积分布为3.88~13.9 m2.g-1;其撞击感度和摩擦感度均随比表面积的增大而逐渐降低;细化样的静电感度比原样大,但随比表面积增大而变化的趋势不明显;DSC热分解起始温度和峰温随比表面积的增大而有所提前。     

BNCP超细粒子的制备和表征

采用机械研磨和低温干燥的方法获得了高氯酸·[四氨·双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ)(BNCP)的超细粒子。细化后,BNCP粒子外形趋于圆滑,粒度分布在亚微米至2μm之间;比表面积由细化前的0.087m2·g-1增大至10.8m2·g-1,撞击感度和摩擦感度均有所降低。     

金属配合物类炸药的爆轰性能计算及数值模拟

拟合了高氯酸[四氨·双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ))(BNCP)、高氯酸·四氨·双叠氮基合钴(Ⅲ) (DACP)以及四氨·双(3,5-硝基三唑)合铜(Ⅱ)三种金属配合物炸药的固体爆轰产物Co和Cu的Cowan状态方程参数和热力学函数系数,利用VLW爆轰产物状态方程程序计算了其爆速、爆压等爆轰参数值,同时根据计算得到的等...     

12路无起爆药非电传爆系统设计研究

为了提高非电传爆系统的安全性,设计了一种全系统无起爆药结构的12路无起爆药非电传爆系统,对无起爆药起爆装置、无起爆药传爆组件、无起爆药输出部件进行了结构、装药设计。通过输入端传爆性能试验、输出端传爆性能试验及作用时间试验,验证了12路无起爆药非电传爆系统结构设计合理,可大幅提高安全性及抗电磁环境能力。     

4,6-二硝基-7-氧-苯并氧化呋咱钾-水合物(KDNP·H2O)的合成、晶体结构与性能

2,4,6-三硝基间苯二酚铅(LTNR)的主要缺点是静电感度过高以及含铅对人体、环境造成危害.为了寻找LTNR的替代物,采用两步法合成了4,6-二硝基-7-氧-苯并氧化呋咱钾-水合物(KDNP·H2O).利用溶剂蒸发法获得了该化合物的单晶.利用元素分析、红外光谱法、核磁共振氢/碳谱法和单晶X-衍射对其结构进行了表征.按国军标GJB-5891测试了其感度,计算了爆热.根据Kamlet-Jacobs方程计算了该化合物的爆轰参数.结果表明,该晶体为三斜晶系,空间群为P-1,有一个结晶水.该起爆药撞击感度为21.3 cm,静电感度为0.69 J,摩擦感度为56％,火焰感度为为24.7 cm,爆热为3.50 kJ·g-1,爆速为6.77 km·s“、爆压为21.25 GPa,显示KDNP·H2O是一种无铅安全环保的起爆药.     

新型耐热钝感传爆药2,5-二苦基-1,3,4-噁二唑性能研究

测试了2,5-二苦基-1,3,4-噁二唑(DPO)的基本性能,并与六硝基菧(HNS)进行了对比,研究了DPO的安全性和慢速烤燃性能,探索了DPO在冲击片雷管和钝感传爆药中的应用.结果表明:DPO是一种热安定性良好且冲击波感度相对敏感的炸药,基本理化和热性能与HNS相当.DPO能够通过传爆药安全性鉴定试验,可以作为许用传...     

4,6-二硝基-7-氧-苯并氧化呋咱钾一水合物(KDNP·H_2O)的合成、晶体结构与性能

2,4,6-三硝基间苯二酚铅(LTNR)的主要缺点是静电感度过高以及含铅对人体、环境造成危害。为了寻找LTNR的替代物,采用两步法合成了4,6-二硝基-7-氧-苯并氧化呋咱钾一水合物(KDNP·H_2O)。利用溶剂蒸发法获得了该化合物的单晶。利用元素分析、红外光谱法、核磁共振氢/碳谱法和单晶X-衍射对其结构进行了表征。按国军标GJB-5891测试了其感度,计算了爆热。根据Kamlet-Jacobs方程计算了该化合物的爆轰参数。结果表明,该晶体为三斜晶系,空间群为P-1,有一个结晶水。该起爆药撞击感度为21.3 cm,静电感度为0.69 J,摩擦感度为56%,火焰感度为为24.7 cm,爆热为3.50 kJ·kg~(-1),爆速为6.77 km·s~(-1)、爆压为21.25 GPa,显示KDNP·H_2O是一种无铅安全环保的起爆药。     

起爆药研究最新进展

叠氮化铅和斯蒂芬酸铅作为最常用的起爆药,在军事和民用方面具有广泛应用,但对环境和人体有严重危害.因此,开发新型绿色起爆药是重要的发展趋势.本研究围绕四唑、呋咱、稠环、配位化合物、叠氮化铜以及纳米铝热剂六类新型起爆药的合成和性能等进行了综述,分析了六类起爆药的优点以及存在的问题:四唑类爆轰性能优异但安全性能较低;呋咱类具有较高的密度,同时氧平衡较好;稠环类化合物的热稳定性高感度低,安全性好;配位化合物通过改变金属离子,配体以及阴离子能够实现感度与能量的调控;叠氮化铜起爆能力很强,但静电感度极高;纳米铝热剂能量密度高,合成简单,绿色环保,但难以实现快速燃烧转爆轰;除叠氮化铜和纳米铝热剂外,其余四类起爆药合成工艺复杂,产率较低.因此,在确保起爆能力强的前提下,降低感度和简化工艺是起爆药下一步工作的重点.