HMX颗粒特性对压装PBX苏珊感度的影响

采用苏珊试验测试了HMX基压装PBX炸药在低速撞击下的感度,研究了HMX的晶体品质、颗粒尺寸等对PBX撞击感度的影响。结果表明,HMX晶体品质的提高有利于提升PBX的反应阈值速度;在晶体品质相当的情况下,当HMX颗粒由20μm增大到105μm时,PBX的苏珊撞击响应的阈值速度由47m/s升至59m/s,而撞击响应的程度有一定下降。苏珊试验中存在一个临界撞靶速度(约100m/s),低于该速度,含高品质HMX的PBX反应程度小于含普通品质HMX的PBX;高于该速度,含高品质HMX的PBX反应程度则大于含普通品质HMX的PBX。     

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.     

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.     

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。     

复合载荷作用下TATB基PBX炸药药柱的损伤试验研究

为研究损伤炸药的安全性,在温度载荷和机械载荷的复合作用下,对TATB基PBX炸药药柱进行了较轻微和较强烈两种不同程度的损伤试验。测试了损伤前后PBX药柱的密度、超声波声速和增益值变化,采用隔板试验测试了冲击波感度。结果表明,经两种复合载荷作用后药柱的密度分别减小0.15%和2.16%,超声波声速减小0.97%和7.87%,增益值增加43.32%和49.07%;50%爆轰隔板厚度分别增加约2.08%和30.21%,表明复合载荷作用越强烈,药柱密度和声速值减小越明显,损伤越严重,冲击波感度越高。     

HTPB基PBX的模量与撞击感度的关系

为改善HTPB基PBX炸药的易损性,研究了炸药的模量与撞击感度之间的关系。通过改变端羟基聚丁二烯（HTPB）基PBX的固化参数与黏结剂的含量,制备了一系列具有不同模量的PBX,利用50％特性落高法对其撞击感度进行测试。结果表明,PBX的撞击感度随抗张模量和压缩模量的下降而降低。从理论上分析了影响撞击感度的模量因素和机理,认为通过调整PBX的力学性能可改善PBX炸药的机械撞击感度。     

聚能射流冲击起爆屏蔽压装PBX炸药的试验研究

为了分析由聚能射流引起的两种典型屏蔽压装PBX炸药的冲击起爆感度,采用某Ф80mm制式破甲弹作为标准射流源,在炸高为150mm的条件下,对不同厚度45~#钢覆盖板屏蔽的PBX-1和PBX-2炸药进行了射流冲击起爆感度试验;采用"兰利法"对覆盖板的厚度进行选取,得到了聚能射流引爆两种典型压装PBX炸药的临界隔板厚度。结果表明,临界爆轰时,PBX-1炸药覆盖板厚度为35～40mm,PBX-2炸药覆盖板厚度为140～150mm,即PBX-1的临界隔板厚度比PBX-2炸药减少73.3%;PBX-1炸药起爆所需的射流能量为185mm~3/μs~2,远高于PBX-2炸药,因此PBX-1炸药的射流安全性显著优于PBX-2炸药。     

苦味酸铵的制备及其冲击波感度

以苦味酸、氨水为原料,制备了苦味酸铵。用红外光谱仪和扫描电镜等对产物进行了表征,采用隔板实验法测定了其冲击波感度。结果表明,苦味酸铵比较钝感,比一般的传爆药具有更好的安全性。     

纳米HMX/微米RDX复合炸药撞击感度的性能研究

在超声波的环境下制备了不同配比的纳米HMX(奥克托今)/微米RDX(黑索今)复合炸药,并对纯RDX炸药和自制炸药的撞击感度进行了比较。结果发现,在实验配比范围内,纳米HMX/微米RDX复合炸药比纯RDX炸药敏感,且随HMX含量的增加,撞击感度降低。     

HMX基PBX炸药热损伤的数值计算与实验研究

基于二维平面轴对称模型,采用有限元软件ANSYS,对HMX基PBX在温度冲击载荷作用下的温度场和应力场进行数值计算,为了验证有限元模拟分析的可靠性,对HMX基PBX药柱进行了温度冲击试验,用热电偶和声发射技术测量药柱表面的温度及热损伤。数值计算结果表明,在降温阶段,药柱侧面中部受到较大轴向拉应力作用而产生热损伤。实验结果与计算结果吻合较好,说明HMX基PBX热损伤破坏方式为拉应力破坏,抗拉强度可以较好地反映材料的耐热损伤能力。     

PBX炸药细观损伤的实验研究

为研究PBX炸药在冲击作用下的物理损伤、化学损伤及成热的物理机制,采用炸药爆炸驱动隔板实验技术对PBX炸药进行了冲击压缩实验,回收炸药试样并对其不同位置处的断面形貌进行SEM分析.结果表明,随着冲击能量的增加,其温度效应的影响越来越显著,损伤模式从物理损伤向化学损伤过渡.这为XDT问题中的"热点"形成机制等研究提供了实验基础.     

冲击波压力传感器灵敏度的动态校准

为了定期校准冲击波测试用压力传感器的灵敏度,采用阶跃压力发生器对测量气体介质的传感器灵敏度进行动态校准,产生的阶跃压力信号最高压力为7MPa;采用水动力脉冲发生器对液体介质动态压力传感器的灵敏度进行动态校准,产生的液体脉冲压力信号最高胝力幅值为140MPa,并可由标准比对传感器准确确定幅值。结果表明,两种方法是准确可靠的,与新出厂校准的动态压力测试用传感器的灵敏度进行比较,相对误差不超过0．6％。     

PBX炸药细观结构冲击点火的二维数值模拟

为了研究冲击加载下非均质炸药的点火机理,对PBX炸药细观结构在冲击加载下的响应过程进行了二维数值模拟.首先对炸药颗粒的压制过程进行数值模拟,获得PBX炸药的细观结构模型.然后对炸药冲击点火进行数值模拟计算,考虑了热力耦合作用和炸药自热反应,分析了炸药颗粒尺寸、密度和黏结剂对炸药冲击点火的影响.结果表明,冲击作用下PBX...     

表面活性剂对HMX基PBX性能的影响

采用溶液-水悬浮法,以F2602为黏结剂,Span-80、Tween-80、PVA、糊精为表面活性剂,制备了HMX基PBX;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差式扫描量热仪(DSC)对其进行了表征和热分析,并测试了其撞击感度。结果表明,加入表面活性剂包覆后未改变HMX的晶体结构;以Span-80为表面活性剂时包覆得到的HMX基PBX表面最光滑,包覆密实且无明显外漏现象;加入表面活性剂Span-80、Tween-80、PVA、糊精后得到的HMX基PBX的表观活化能分别为438.05、217.74、406.64、356.14kJ/mol,与未加表面活性剂的样品相比降低了35.52、255.83、66.93、117.43kJ/mol;加入Span-80的HMX基PBX热爆炸临界温度约上升1℃,表明对PBX的安定性无明显影响,撞击感度特性落高(H50)由44.9cm增加到63.2cm,提高了40.76%。     

冲击波作用下HMX晶体的细观响应

用折光匹配显微技术(OMS)、表观密度浮沉法(SFM)、微聚焦CT扫描表征了HMX晶体内部缺陷尺寸、数量。结果表明,D-HMX较普通HMX含有较大尺寸内部缺陷的数量较少,普通HMX含有大量10-5mm3以上缺陷,普通HMX和D-HMX晶体均含有大量10-6mm3量级以下缺陷。利用基于细观结构的冲击波效应数值模拟方法,研究了晶体内部缺陷尺寸对其冲击波温升效应的影响。模拟结果表明,在低压条件下,等效半径为20~40μm的内部缺陷在冲击波加载下温升较高,等效半径为10~15μm的内部缺陷温升相对较低。当冲击波压力增高至5.8GPa,等效半径为10μm内部孔洞在冲击波作用下温升可达到850K以上,两者的冲击波感度接近。     

浇注PBX炸药药柱的动态撞击性能

将浇注型PBX-1药柱以150、240m/s速度撞击靶板,用扫描电子显微镜(SEM)技术和差示扫描量热仪(DSC)技术对撞击加载后的样品进行了分析,研究了浇注PBX炸药药柱的动态撞击性能。结果表明,在150、240m/s撞击加载条件下,PBX-1炸药不发生反应或点火;浇注炸药药柱的损伤主要表现为炸药颗粒破碎和颗粒与黏结剂的脱离。随着撞击加载速度的增大,PBX-1炸药颗粒破碎程度增大,炸药颗粒与高分子基体发生脱离现象越严重;PBX-1炸药撞击前后,热分解性能没有发生本质性的变化。     

Shock Sensitivity of Pressed RDX‐Based Plastic Bonded Explosives under Short‐Duration and High‐Pressure Impact Tests

The shock sensitivities of plastic bonded explosives were studied with a thin flyer impact test by using two types of pressed RDX. The thin flyer, driven by an electrically exploding plasma, exerts a short‐duration, high‐pressure pulse to the samples to trigger a shock‐to‐detonation process. It was found that the duration and magnitude of the incident shock strongly influence the dominant mode of hot‐spot formation, promoting a fast pore collapsing mechanism while suppressing other slower shear or friction mechanisms, as proposed by Chakravarty et al. [1]. The pressed PBX based on reduced sensitivity RDX had higher shock threshold pressure, compared to the pressed PBX based on commercial RDX. The difference was observed even with a certain portion of external extragranular defects. It is postulated that the internal crystal defects are more efficient than the external porosity in terms of the rapid reaction of hot spots.