受热、受冲击TNT的分解（英）

用高效液相色谱法(HPLC)分析了受热、受冲击工业TNT试样，发现两种情况下的主要分解产物是相同的，表明受冲击TNT分子初始分裂的化学微观机理与低温热分解情况下的机理相同。     

DNAN基大尺寸带壳装药的能量输出特性

为验证2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基高爆热熔铸炸药与通用爆破战斗部壳体的威力匹配特性,通过理论计算和百公斤级静爆试验获得了DNAN基大尺寸带壳装药的空中爆炸冲击波参数及传播规律;采用高速摄影仪测定了爆炸火球的特征参数,并与TNT装药进行了对比分析。结果表明:带壳装药冲击波峰值超压理论计算值与试验值接近,比例距离2.5 m/kg~(1/3)处DNAN基试样的入射冲击波、马赫反射波峰值超压较TNT提高了92.0%和68.4%,冲量提高了5.1%,特性乘积Δp·I提高了77%,毁伤效应优势主要体现在近场;火球发光亮度、最大直径、面积和火球持续时间也明显优于TNT试样。     

复杂坑道内温压炸药冲击波效应试验研究

通过在复杂坑道中进行温压炸药和TNT炸药爆炸试验,分别获得了冲击波峰值压力、冲击波冲量和热响应温度曲线。研究了温压炸药爆炸冲击波在复杂坑道环境内的传播规律,并对比分析了温压炸药和TNT炸药爆炸效应参数的特性。研究结果表明:复杂坑道冲击波超压曲线出现几个峰值,随着爆心距的增加,首峰不再是最大峰值;弯道不但能显著减小炸药爆炸冲击波峰值压力,而且还能增大冲击波冲量;温压炸药试样在坑道中的冲击波超压峰值、冲击波冲量及热响应温度普遍大于TNT炸药,并且出现了明显的二次燃烧现象。     

环境湿度对含TNT卷制半可燃药筒燃烧性能影响研究

为研究环境湿度对以TNT为粘结剂的卷制型半可燃药筒定容燃烧特性的影响规律,采用称重法研究了药筒的吸湿特性,并对在不同环境湿度下吸湿饱和的试样进行密闭爆发器实验。研究结果表明：含TNT卷制半可燃药筒的吸湿能力随环境的相对湿度增加而增加;并且卷制半可燃药筒火药力和燃速压力指数整体呈增大趋势,燃烧最大压强、燃烧结束时间、余容以及燃速系数则呈现下降趋势。     

TNT/AN共晶制备及表征

采用分子模拟技术,研究了三硝基甲苯（TNT）与硝酸铵（AN）相互作用,预测了TNT与AN能够在一定条件下形成共晶。通过快速挥发溶剂法制备了 TNT/AN 共晶,并对其进行了表征分析。结果表明：在相同条件下结晶,TNT/AN共晶与TNT、AN的宏观形貌均有较大的差异,PXRD显示TNT/AN具有与TNT、AN不同的衍射峰, IR显示TNT/AN具有新的氢键存在,DSC测试显示TNT/AN共晶与TNT、AN和它们的机械混合物相比较具有独特的吸热峰。吸湿性测试表明通过TNT/AN共晶能够改善AN的吸湿性。     

克雷伯氏高效菌株S对TNT的降解条件和机理研究

确立了筛选菌株克雷伯氏S菌对TNT的降解条件并初步探讨了TNT的降解机理。研究表明：葡萄糖的加入显著促进了TNT的生物降解,培养16 h后100mg/L的TNT去除率达100%;但不加入葡萄糖时TNT仍有12%的去除,S菌也有微量生长;硝酸钾的加入同样促进了TNT的完全降解,而不加入硝酸钾时TNT有80%的去除;TNT浓度的增加并没有影响其去除效果,高达200 mg/L的TNT仍可完全降解。TNT的降解过程包括TNT生物转化为缩合产物A和A物质的开环分解。生物催化体系中硝基还原酶、甲苯双加氧酶和邻苯二酚双加氧酶的检出为这一降解途径的存在提供了有力的酶学支持。     

微波加热熔融TNT安全性的实验研究

为探索微波作用于TNT的安全性和加热熔融TNT方面的潜在应用价值,用改进的商业微波炉在防爆小室对TNT进行了加热试验。研究了微波输出功率、TNT药量、装TNT的容器对温度-时间曲线的影响,采用视频技术摄录了微波加热熔融TNT的全过程,对微波加热前后TNT样品的表面化学和分子结构进行了分析。结果表明,当TNT药量为10,50,100 g、微波炉输出功率为120,240,360 W、装TNT的容器分别为玻璃和塑料时,即使加热时间长达40 m in、最大温升速率达66℃.m in-1、最高温度达146℃,微波加热前后TNT样品的表面化学和分子结构均未发生变化,实验过程未出现燃烧、爆炸现象。     

TNT熔化雾化燃烧系统设计

在对TNT熔化雾化燃烧安全性可行性分析和实验的基础上,设计了一套将固态TNT熔化、空气雾化并点火燃烧的工艺和装置,实现了报废弹药中TNT的安全燃烧和能量回收利用,解决了野外焚烧TNT对环境污染难题。     

超临界状态下TNT-RDX-CO_2三元体系固液平衡研究

用紫外分光光度计测定了303.0 K、308.0 K、323.0 K、338.0 K下,10.0～50.0 MPa范围内TNT和RDX混合物在超临界CO2(SC-CO2)流体中的固液平衡数据。分析了压力、温度、RDX和TNT分子间夹带效应(SE)对TNT/RDX/SC-CO2溶解度的影响。结果表明:TNT和RDX在TNT/RDX/SC-CO2三元体系中的溶解度比在TNT/SC-CO2和RDX/SC-CO2中有提高。TNT和RDX的SE值随压力增大先升后降。SE压力转变点,TNT出现在25～28 MPa区间,RD X出现在13～20 MPa区间。     

有机膨润土对TNT吸附性能及机理的研究

实验采用阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)对膨润土改性制备有机膨润土,并用有机膨润土处理TNT废水。运用吸附动力学曲线和等温吸附线研究了有机膨润土对TNT的吸附性能并探讨了其吸附机理。结果表明:有机膨润土吸附TNT的吸附动力学曲线在60min左右基本达到平衡,线性拟合结果表明TNT的动力学行为遵循Lungmuir速率所描述的规律;Freundlich等温方程能很好地拟合有机膨润土在30℃下吸附TNT的等温吸附曲线,同时也表明有机膨润土容易吸附废水中的TNT;有机膨润土处理TNT废水的吸附机理主要是表面吸附和萃取(分配)作用。     

用于热毁伤效应评估的单色高温计的研制及应用

研制了一种用于评估炸药热毁伤效应的单色高温计。由单色高温计与热电偶测温对比实验可知,在单色测温中爆炸产物可近似看作黑体处理,其误差率为6.2%。运用该单色高温计对TNT爆炸产物温度进行实验测量,所得的热毁伤效应曲线较完整地反映了爆炸产物扩散过程中温度随时间的变化情况,其峰值温度为3167.15 K。     

几种熔铸炸药的热点临界参数和撞击感度

从热爆炸理论出发，推导了炸药临界热点参数的计算公式，计算了TNT、B炸药和EAKR分子间炸药等几种熔铸炸药的热点尺寸和临界点火温度，将这些计算结果分别与101kg落锤和400kg大落锤测定的撞击感度实验值进行了比对，结果表明临界热点参数的计算较好地说明了这几种炸药的感度排序。     

用TG-FTIR研究TNT的热分解

用ＴＧＦＴＩＲ技术研究了２，４，６三硝基甲苯（ＴＮＴ）在高纯氮气和等速升温（１０℃／ｍｉｎ）条件下的缓慢热分解行为，测定了分解气体产物的组成。实验表明ＴＮＴ在２２４．１６℃时分解速度达到最大，其主要分解产物为１，３，５三硝基苯和ＣＯ２。由此推断的ＴＮＴ缓慢热分解过程、步骤以及ＴＮＴ的热分解机理与Ｓｈａｃｋｅｌｆｏｒｄ报道的一致。     

黑索今基含铝炸药烤燃实验和数值模拟

含铝（Al）炸药在烤燃过程中,Al粉会改变炸药内部传热机制从而影响炸药热反应,因此需要研究含Al炸药热反应特征。采用多点测温烤燃法,对压装黑索今（RDX）/石蜡（WAX）（96/4）炸药进行了烤燃实验,获得了炸药内部不同位置处温度变化;结合数值模拟计算,标定了RDX炸药反应动力学模型参数;分别采用多点测温烤燃法和烤燃弹法,对压装RDX/Al/Binder（60/31/9）和熔铸梯恩梯（TNT）/RDX/Al（60/24/16）两种含Al炸药进行了烤燃实验,获得了炸药内部温度变化及点火时间。建立含Al炸药热反应计算模型,计算分析了炸药热反应特征。对RDX/Al/Binder考虑了Al粉的吸热和热传导;对TNT/RDX/Al考虑了相变及多步热分解反应,并采用多组元网格单元计算法同时考虑Al粉的吸热;对炸药烤燃实验进行了数值模拟计算,通过与实验结果比较验证了计算结果的准确性。研究结果表明：Al粉的加入会加快压装RDX/Al/Binder（60/31/9）含Al炸药内部的传热速率,缩短其点火时间,降低炸药热安全性;Al粉的加入对铸装TNT/RDX/Al（60/24/16）含Al炸药的传热过程没有显著影响。     

初始压力对TNT密闭空间爆炸温度的影响

为研究密闭空间内初始压力对TNT炸药爆炸温度的影响,采用真空爆炸罐测试系统,开展了不同初始压力条件下0.5kg和1kg药量TNT内爆炸温度试验研究,对测试所得的温度峰值、峰值到达时间、温度变化趋势进行了分析。结果表明:初始压力相同条件下,爆炸温度峰值与药量成正比;同等药量条件下,爆炸温度峰值、峰值到达时间及温度上升速率随初始压力的下降而增加,峰值后的温度下降速率随初始压力下降而减小;随着压力的降低,1kg TNT和0.5kg TNT爆炸温度峰值的比值呈线性减小,当初始压力不同时,小药量TNT的爆炸温度峰值可大于大药量TNT的爆炸温度峰值。     

炸药点火阈值测量

利用高压点火装置，对TNT与B炸药在不同预压力下的点火性能进行了研究，结果表明外界压力对炸药点火性能有一定影响，随着压力的增加，TNT和B炸药点火阈值有下降的趋势。     

高威力复合药剂的研究

结合软目标的毁伤特性,研制了一种具有较好空气冲击波毁伤作用的复合药剂,其主要由硝酸铵(AN)、铝粉、液体功能添加剂和敏化剂组成.通过理论计算和实验研究对药剂配方进行了设计,结果表明,该药剂的爆炸反应过程分阶段进行,与常规炸药相比具有一定的体积爆炸和分布爆炸性质,可利用空气中的氧气参与释能反应,反应时间显著增长,爆炸威力达到2.0倍TNT当量以上.     

温压药剂的热持续杀伤能力研究

使用红外热成像仪分别对不同质量的温压药剂和TNT爆炸火球的表面温度进行了测量,根据实测结果拟合出温压药剂爆炸火球直径、持续时间与装药量的关系式.依据炸药的爆炸特性,计算了温压药剂爆炸火球参数并确定了热毁伤准则,对温压药剂和TNT爆炸产生的不同程度的热可杀伤半径进行了计算.结果表明,温压药剂具有较好的热杀伤效果,高温持续杀伤作用效果尤其明显.     

快热作用下带壳梯黑铝炸药快速燃烧实验研究

为了获得快速热作用下铸装梯黑铝炸药热响应特性,并确定光纤探针用于测定熔铸型炸药快速燃烧过程化学反应阵面传播速度的可行性。采用快速加热装置加热钢制圆管,作用于内部梯黑铝炸药,以光纤探针测定炸药化学反应阵面传播速度和轨迹。结果表明:在230 MPa的管体约束强度、开口端加装端盖情况下,装填长度为400 mm的梯黑铝炸药化学反应阵面最大传播速度约为1 000 m/s;开口端未加装端盖时,最高传播速度约为500 m/s;两种情况中炸药都没有发生完全爆轰。因此,快速热作用下带壳铸装梯黑铝炸药热响应状态为快速燃烧,光纤探针能够准确测定小于1 000 m/s的熔铸型炸药化学反应阵面传播速度。