浇注钝感PBX的研究进展及发展趋势

介绍了浇注类钝感PBX高聚物黏结炸药)在国内外的研究进展,总结了研制浇注钝感PBX的技术途径和发展方向,认为主体炸药的钝感处理及其与现有的新型性能优异的黏结剂、增塑剂和钝感高能单质炸药的配合使用应当是今后研究的重点。     

制备钝感炸药的新方法

制造钝感炸药,可从两方面着手: 1.选择一种具有能量离散作用快速型的(rapid mode of energy delocalization)粘结剂,如含能粘结剂聚2-甲基-5-乙烯基四唑(PMVT)和非含能粘结剂聚乙二醇(PEG)所组成的聚合物共混。 2.减少硝胺炸药内部的孔洞。可用长脂肪链的烷基膦化氧的混合物作溶剂对硝胺炸药进行重结晶而实现。这种重结晶后的硝胺炸药,长成树枝状,基本上无孔穴,仅在枝状晶核处发现有很小的孔洞。文中介绍了炸药和推进剂在这些方面所取得的进展。     

钝感推进剂配方研究及发展趋势

从钝感黏合剂、钝感增塑剂、钝感高能填料以及新型复合材料等方面综述了国内外钝感固体推进剂配方及钝感方法进展。结果表明,HTPE黏合剂、BDNPF/A增塑剂、FOX-7高能填料以及HMX-TATB核-壳微粒等均可有效降低推进剂感度。今后钝感推进剂的重点研究方向主要为推进剂钝感机理、钝感推进剂能量与感度关系、钝感材料的匹配技术以及影响感度的综合因素等。     

钝感炸药在机械撞击下爆炸危险性评价

介绍了用炸药撞击声压级－实验药量曲线评价钝感炸药在机械撞击作用下发生爆炸的危险性的方法和测试结果，并与苏珊试验、滑道试验等测试结果进行了比较和讨论。     

钝感纳米RDX的制备与表征

用HLG-50型粉碎机大批量制备了纳米RDX,通过共沸分散体系和普通液体体系分别对RDX浆料进行干燥.用TEM、SEM、IR、Raman spectra、XRD以及ICP-AES对干燥后纳米RDX颗粒的大小、形貌及杂质含量进行了表征,测试了纳米RDX的摩擦、撞击和冲击波感度.结果表明,在共沸分散体系中干燥后的RDX颗粒大多在50 nm以下,呈类球形,而普通液体体系干燥后的RDX颗粒团聚长大明显.与原料相比,纳米RDX的纯度很高,并且其机械感度降低明显,尤其是撞击感度和冲击波感度,分别降低46.3％和44.8％.     

复合钝感剂对梯黑铝炸药的钝感机理

为了降低梯黑铝类混合炸药的感度,采用微晶蜡、高分子预聚体、硝化纤维素等材料制成复合钝感剂,并将其加入到梯黑铝炸药中,测试了梯黑铝(THL90%/钝感剂10%)炸药的机械感度和抗过载安全性,初步探讨了复合钝感剂的钝感机理.结果表明,高分子预聚体PE、硝化纤维素对微晶蜡有较强的乳化作用,高分子预聚体、梯恩梯对硝化纤维素有熔胀与熔解作用.复合钝感剂的乳化作用是使炸药钝感的根本所在.钝感的梯黑铝炸药的摩擦感度为0,撞击感度为24%.     

PBX药片摩擦感度测试

参考钝感高能炸药的摩擦感度试验要求,建立了一种摆锤撞击带动砂靶摩擦炸药药片的摩擦感度试验方法,并测试了PBX-1、PBX-2及PBX-3药片的摩擦感度.结果表明,3种炸药的摩擦安全性排序与摩擦感度爆炸概率及滑道试验结果一致,该方法可用于评估成型PBX的摩擦安全性.     

新型高能钝感炸药JBO-9X在较高冲击压力下冲击起爆过程的实验研究

采用高速扫描相机和楔形炸药构型,对新型高能钝感炸药JBO-9X的冲击起爆过程进行了实验研究;采用LS-DYNA软件对实验结果进行了数值模拟验证。结果表明,在6.9GPa的入射冲击压力下,JBO-9X炸药的冲击转爆轰时间为1.5μs,冲击到爆轰的距离为7.9mm;当冲击波刚进入炸药时,炸药发生化学反应的比例(λ)为0.2,随着冲击波进入炸药的距离增加,受试炸药中发生化学反应的比例逐步增加。在实验条件下,入射冲击波压力为6.85GPa时,JBO-9X炸药的冲击到爆轰距离为8.0mm。化学反应比例随冲击波进入炸药距离的增长曲线与实验基本相同。     

NTO包覆HMX的钝感研究

为降低HMX的机械感度并维持其爆炸性能,采用溶液重结晶法用较钝感的3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)包覆HMX,并测试了其机械感度和爆速。通过SEM观察了包覆HMX的粒径、形貌及包覆钝感的工艺条件。结果表明,包覆HMX的表面形态主要受水与N-甲基吡咯烷酮(NMP)体积比、搅拌速率和冷却速率的影响。当水和NMP体积比为5、搅拌速率为300r/min、冷却速率为6K/min时,包覆HMX的表面形态最好;以水和NMP为溶剂,包覆HMX的H50值提高了14.8cm,撞击感度降低了66%,且摩擦感度从100%降低至50%。包覆HMX的爆速降低了2.8%,基本可以维持爆炸性能不变。     

RDX的TNT包覆钝感研究

为降低RDX的机械感度,维持其爆炸性能,研究了用少量TNT包覆RDX的钝感方法。以RDX为主体炸药成分,以质量分数3％～10％的TNT为含能钝感剂,再加入质量分数2％～3％的含能增塑剂和微量水溶性表面活性剂,利用TNT和含能增塑剂在水中不同温度的熔化和凝固结晶,通过水悬浮分散包覆工艺,将TNT和含能增塑剂包覆在RDX颗粒的表面,制得内层为RDX、外层为TNT的双层混合炸药。分析了包覆钝感的工艺条件及炸药包覆后的粒径和SEM的变化情况。研究表明,该RDX—TNT双层混合炸药的撞击感度可降至20％以下,摩擦感度降至28％以下,压制成药柱的密度为1．73g／m^3,爆速可达8400m／s。     

国外二硝基茴香醚基炸药发展现状

为及时了解国外二硝基茴香醚(DNAN)炸药技术的发展现状,在系统跟踪国外技术文献和研发动态的基础上,综述了DNAN基炸药的配方设计、制备工艺、环境健康评估和装备应用等最新研究与进展。从中分析得出:美国DNAN基炸药技术发展最迅速,DNAN基炸药配方研究活跃,有多种配方已达到实用化水平;DNAN基熔铸炸药的环保和安全特性明显优于TNT,预示着其在不敏感弹药中具有广泛的应用前景;美军率先大规模装备IMX-101和IMX-104炸药并部署部队,标志着大口径炮弹炸药主装药的不敏感化换装已进入实施阶段;对DNAN的研究提出了建议,应重点发展DNAN基高性能熔铸炸药配方、先进制备工艺技术及应用技术。     

Divergent Detonation Wave Processes in PBX Based on RDX

In order to characterize the initial phase of the divergent detonation wave in PBX, a hemispheric explosive sample was initiated by a long cylindrical charge of the same explosive. The tested PBX is composed of 85 wt% of RDX and 15 wt% of binder based on HTPB. This PBX‐RDX presents an effective density of 1.57 g/cm³, and a detonation velocity of 7.90 mm/μs.     

炮射杀爆弹装药安全失效的影响因素

通过系统分析炮射杀爆弹装药安全失效的影响因素,综合得出炸药装药的安全失效主要是由装药缺陷和使用不当引起的。详细论述了常用炸药的装药缺陷,分析了装药缺陷形成的原因及其对杀爆弹安全失效的影响;杀爆弹装药过程中装药底隙、装药密度和杂质及使用过程中温度、勤务、贮存对安全失效的影响;提出了提高杀爆弹炸药装药安全性的措施。     

核壳型HMX@TATB复合炸药造型粉制备技术研究

核壳型HMX@TATB复合炸药不仅能够显著降低HMX炸药的感度,还能有效保持HMX的高能量密度水平,在未来钝感弹药和安全型高能推进剂领域展现了较好的应用前景,而核壳型HMX@TATB复合炸药基PBX的制备研究对其相关性能测试和后期应用研究起重要作用。本研究探索了核壳型HMX@TATB复合炸药为基PBX造型粉制备过程中的转速、温度和粘结剂的滴加速度等工艺参数对造粒包覆的影响,得到了稳定的百克级核壳型HMX@TATB为基PBX造型粉的造粒工艺。     

HMX/TATB基PBX的感度与表面形态的关系探索

报道了以HMX/TATB基的PBX中,蜡的加入量和加入方式对配方的机械感度如撞击感度、摩擦感度、特性落高有明显的影响,但对配方的热感度如5s爆发点、1000s热爆炸临界温度影响不大。同时结合扫描时局镜（SEM）和光电子能谱（XPS）的测试结果分析了造型粉的表面包覆形态和感度之间的关系。     

碘代法合成1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑

以咪唑为原料,常温下经I2/KI的碱性溶液碘化、碘甲烷的甲基化、纯硝酸的硝化得到1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI),用红外光谱、质谱、元素分析对产物结构进行了表征。讨论了反应温度、反应时间等因素对目标产物得率的影响。结果表明,甲基化反应的最佳工艺条件为:反应时间为4h,n(CH3I):n(TII)=1.75∶1。硝解反应的最佳反应时间为2.5h,反应温度为80～83℃。     

正交法分析PBX浇注炸药爆速的影响因素

研究以奥克托今(HMX)为主体、与其他各组分混合而成的PBX炸药。通过改变炸药中主炸药与其他成分的配比、粒度和抽真空时间3个影响爆速的因素,采用3因素3水平的正交实验分析各个因素的最佳水平。结果表明,粒度对爆速的影响是最主要的;其次是配比;最后是抽真空时间。得到最佳爆速的工艺条件为:HMX质量分数90%,粗细比2∶1,抽真空时间10 min。     

Enhanced Initiation Behavior of Reactive Material Projectiles Impacting Covered Explosives

Reactive materials bring the dramatically enhanced lethality by means of the combined defeat mechanisms of impact kinetic energy and chemical energy release. This paper presents such an investigation on these reactive materials for the enhanced initiation behavior of covered explosives. First, a simple initiation process comparison between the inert metal and reactive material projectiles impacting covered explosives is described. Then high velocity ballistic impact experiments, which include both reactive material and tungsten alloy projectiles with mass matched against covered explosives, are conducted to investigate and compare the initiation behavior of covered explosives. Finally, theoretical analysis and discussions about contributions of both kinetic energy‐to‐initiation and chemical energy‐to‐initiation mechanisms to the enhanced initiation behavior of covered explosives impacted by reactive materials are presented.