树脂微球敏化乳化炸药技术研究

对比了乳化炸药敏化技术的现状,提出了树脂微球可作为乳化炸药的物理敏化剂,并通过试验数据分析了采用树脂微球敏化的乳化炸药密度、爆炸性能、黏度、泵送稳定性、储存稳定性,来评价树脂微球作为乳化炸药敏化剂的敏化效果。结果表明:树脂微球的质量占乳胶基质质量的0.35%~0.45%时,制备的乳化炸药密度为1.09~1.15 g/cm3,爆速为5 200~5 400 m/s,殉爆距离为6~9 cm;高温80℃左右时,树脂微球敏化的乳化炸药黏度略高于化学敏化的乳化炸药,远小于膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药;树脂微球敏化的乳化炸药泵送稳定性优于化学敏化及膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药。     

树脂微球应用于乳化炸药物理敏化技术的研究

对比分析了乳化炸药树脂微球敏化与其他物理敏化方式的优点,提出了树脂微球可作为乳化炸药良好的物理敏化剂。采用树脂微球与一定比例的液体石蜡、二甲基硅油、32#机油混合后发泡,发泡效果良好,并抑制了粉尘,发泡过程及泵送过程对树脂微球破坏较小。试验结果表明:使用最佳发泡温度为150~170 ℃的树脂微球与32#机油混合后加热发泡,再与乳化基质进行混合敏化,得到的乳化炸药爆炸性能较好。     

文摘

正1玻璃微球对乳化炸药冲击感度的影响《有色金属》2001,53(2),1～5,9(中文)冲击感度是用来评估乳化炸药安全性能的一项重要参数。为了得出用玻璃微球敏化的乳化炸药的冲击感度,设计了一种方法和发展了计算模式。讨     

不同敏化条件下乳化炸药减敏的实验研究

利用水下爆炸装置测试膨胀珍珠岩、玻璃微球和化学发泡3种敏化方式下乳化炸药的冲击波参数,计算乳化炸药的减敏度,衡量不同方式敏化的乳化炸药的稳定性。结果表明：玻璃微球敏化的乳化炸药减敏度最小,稳定性最好。     

不同敏化材料的乳化炸药抗深水压力性能的实验研究

对化学敏化、珍珠岩敏化、玻璃微球敏化的3种乳化炸药进行了抗深水压力的实验研究,在压力值达到0．2MPa,3种炸药的爆速分别下降了74．81％、33．28％、11．75％,猛度分别下降了49％、27．49％、17．95％,在压力值达到0．3MPa,测试珍珠岩敏化和化学敏化乳化炸药的爆速时就出现了半爆或拒爆。实验结果表明：在开始阶段,3种炸药爆炸性能随水深的增加下降幅度都较大;随着水深的继续增加,玻璃微球和珍珠岩敏化的乳化炸药的爆炸性能下降幅度变缓,而化学敏化的乳化乳化炸药爆炸性能下降幅度继续增大;3种炸药抗压性能由优到劣的大致顺序是玻璃微球敏化,珍珠岩敏化,化学敏化的乳化炸药。     

静压作用下两种敏化方式的乳化炸药微观结构变化

为探究乳化炸药在静压下的微观变化,实时观察乳化炸药在不同压力下的动态变化过程,使用了生物显微镜和爆炸球罐对空气静压加载下的乳化炸药进行微观研究。对亚硝酸钠(化学)敏化和玻璃微球(物理)敏化的乳化炸药进行实时加压观察,并对加压前、后两种炸药的复原性进行了研究。结果表明,两种敏化载体在静压加载下有不同的变化形式:化学敏化气泡可承受压力较小,在0~0.3 MPa之间,气泡受压发生收缩和融合,在0.3 MPa下90%以上的气泡均形成无效热点,卸压复原后的乳化炸药中气泡粒径在20~30 μm的数量达到68.7%,与初始炸药形态相比,粒径更加均匀,但爆炸性能并无明显变化;物理敏化微球在加压过程中会产生不可逆的破裂,并且破裂产生的碎屑会导致周围小范围的乳化基质破乳。     

水浴防护下敏化剂对乳化炸药爆炸威力的影响

为了研究不同敏化剂对水浴加热后乳化炸药爆炸威力的影响,将含有不同敏化剂的乳化炸药经水浴加热不同时间后进行水下爆炸实验并得到压力时程曲线,通过对压力时程曲线进行计算得到相应的爆炸性能参数。结果表明,不同敏化剂敏化的乳化炸药爆速、压力峰值、冲量、比冲击波能、比气泡能以及总能量总体上随着水浴加热时间增加而降低,其中,NaNO_2敏化的乳化炸药总能量在水浴加热1h后降低量大于10%,物理敏化的乳化炸药总能量在水浴加热1h后降低量小于5%。另外,NaNO_2敏化的乳化炸药在水浴加热后容易散失雷管感度,而物理敏化的乳化炸药不存在散失雷管感度现象。     

受静压作用乳化炸药的实验研究

在深水静压作用下,如何定量研究炸药爆炸性能和爆破效果一直困扰着国内外的炸药工作者。水下装药受到的总压力是静水表面的大气压和静水压力之和,可以通过改变静水表面的压力来模拟深水装药环境。在模拟的深水装药环境下,用可重复使用的爆炸装置研究常用乳化炸药的猛度下降情况;微型爆炸装置放在砂浆试块的预留炮孔中,加到额定压力然后起爆,利用分布函数模型G-G-S对爆破块度进行分析,研究乳化炸药的抗静压性能。在乳化基质相同的条件下,三种炸药抗静压性能由优到列的顺序:玻璃微球敏化、珍珠岩敏化、亚硝酸钠敏化。在深水爆破和中深孔爆破中要选择具有适宜抗静压性能的乳化炸药。     

乳化炸药的隔板试验

由于隔板试验能够定量地评价炸药的冲击波感度,所以日本自1963年至今,仍作为标准的冲击起爆感度试验方法而被广泛应用着。同时,由于用普通的落锤感度试验方法时含水炸药不能起爆,所以,采用隔板试验方法,能够比较和评价含水炸药的冲击感度,这也是该方法得以被广泛应用的缘故。本文报导了作者近几年来,对已研制出的油包水型乳化炸药所进行的隔板试验,观察改变乳化炸药中空心玻璃质微球(以下简称GMB)混合量时感度的变化;感度同温度的相互关系;被发炸药容器的材质对传爆性的影响。     

高温敏化时间对乳化炸药性能的影响

通过高温敏化时间对乳化炸药性能的实验研究,探寻其对乳化炸药的密度、殉爆距离、猛度和爆速等乳化炸药性能的影响,得出高温敏化时间对乳化炸药性能有显著相关的结论。在一定的时间内,乳化炸药的爆炸性能随着敏化时间的增加而减小,殉爆距离、猛度和爆速随着敏化时间的增加而增加,但当敏化时间增加到一定程度后,随着敏化时间再继续增加,由于敏化气泡变大,密度趋于稳定,而殉爆距离和爆速反而下降。高温敏化时间控制在120~160 s较为宜。     

低温乳化炸药稳定性实验研究

通过降低水相析晶点,在65℃的乳化温度下制备低温乳化炸药,并通过高倍显微观察、水溶性测试和高低温循环测试对低温乳化炸药进行稳定性评估。实验表明,低温乳化炸药的乳胶粒子直径小于2.0μm,均匀度较好(密度在1.00¹.20g/cm3之间,乳胶基质水溶值在0.051.20g/cm3之间,乳胶基质水溶值在0.05⁰.08g之间),可经受8个以上的高低温循环实验,具有良好的稳定性。     

铝灰替代含铝乳化炸药中铝粉的可行性研究

采用工业制铝过程中产生的废弃副产物铝灰作为铝粉的替代物来制备乳化炸药,能够有效地降低含铝乳化炸药的制备成本,同时也是对于铝灰的一种新型节能回收利用方式。使用TGA-FTIR联用热分析、铅柱压缩法、爆破漏斗法、电测法及高低温循环等方法对新型铝灰替代含铝乳化炸药的热安全性、爆轰性能及储存稳定性进行了研究。结果表明：添加质量分数10%一次铝灰制备所得的乳化炸药,与普通含铝乳化炸药的热分解性能差异较小,且较基础乳化炸药的做功能力方面有较大幅度的提高,爆破容积提高约50%,而猛度、爆速及机械感度等性能无明显差距;在储存稳定性方面,与添加铝粉的乳化炸药和基础乳化炸药性能差距较小。铝灰替代铝粉制备含铝乳化炸药具有可行性。     

硼粉型含能微囊乳化炸药的制备及其爆轰性能研究

针对传统乳化炸药高能敏感问题,采用悬浮聚合法设计了一种利用聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）包覆硼粉的含能微囊。利用该硼粉型含能微囊作为添加剂制备了乳化炸药。通过激光粒度分析仪和扫描电镜,对硼粉型含能微囊的微观结构进行了表征;利用同步热分析仪、爆热弹和空中爆炸测试系统,研究了硼粉型含能微囊对乳化炸药热稳定性、爆热以及冲击波参数的影响。实验结果表明:硼粉能够提高乳化炸药的冲击波特征参数和爆热,其中,冲击波峰值压力和爆热分别提高了29%和42%以上;而微囊包覆技术可以增加含硼乳化炸药的初始分解温度和活化能,改善其热稳定性。利用微囊包覆含能添加剂的方法,可以在不影响乳化炸药安全性的前提下提高其做功能力,改善工程爆破和爆炸加工效果,为研制安全高能乳化炸药提供了新的思路。     

安检示踪标识物与工业炸药的相容性研究

针对安检、示踪标识物与爆炸物品相容性的重要表现是热稳定性的问题,采用杜瓦瓶实验法对研制的安检示踪标识物分别与乳化炸药、粉状乳化炸药和乳胶基质的热稳定性进行了研究。结果是.实验温度100℃,实验过程中样品的最高温度为95~98℃。依据联合国《关于危险货物运输的建议书-实验和标准手册》(第五修订版)的判定标准,试样具有热稳定性,表明所研制的安检示踪标识物与乳化炸药、粉状乳化炸药和乳胶基质的相容性良好。该实验为实现安检和示踪等目标提供了依据。     

安检示踪标识物与工业炸药的相容性研究

针对安检、示踪标识物与爆炸物品相容性的重要表现是热稳定性的问题,采用杜瓦瓶实验法对研制的安检示踪标识物分别与乳化炸药、粉状乳化炸药和乳胶基质的热稳定性进行了研究。结果是.实验温度100℃,实验过程中样品的最高温度为95⁹8℃。依据联合国《关于危险货物运输的建议书-实验和标准手册》(第五修订版)的判定标准,试样具有热稳定性,表明所研制的安检示踪标识物与乳化炸药、粉状乳化炸药和乳胶基质的相容性良好。该实验为实现安检和示踪等目标提供了依据。     

乳化炸药的高原环境适应性研究

通过模拟高原环境,研究温度与气压的变化对乳化炸药爆速、猛度的影响,并通过显微镜观察乳化炸药的微观结构,研究其性能改变的原因,以利于指导高原地区乳化炸药的使用以及爆破参数的设计。实验结果表明:若温度为0 ℃不变时,海拔不超过2 500 m,乳化炸药的性能基本保持不变;海拔为2 500 m以上时,乳化炸药性能会迅速降低。而若温度随着海拔高度的增加而降低时,乳化炸药的爆速、猛度会迅速降低。在海拔为2 500~3 500 m时,化学敏化的乳化炸药敏化气泡开始转变为无效气泡。     

抗低温地下混装乳化炸药工艺配方研究

针对低温对地下混装乳化炸药技术的影响,通过混装乳化炸药组分分析,进行系列化实验研究,确定抗低温地下现场混装乳化炸药工艺配方。即在常规地下混装乳化炸药工艺配方的基础上,往水相中加入析晶点调节剂A,油相中加入富含亲水基团且具立体结构组分B,敏化组分中加入冰点调节剂C。由实验验证和工业化应用表明,设计的工艺配方能够有效解决由低温引起的基质储存稳定性差、远距离输送压力高、敏化低效以及装药返药等问题,且具有良好的装药爆破效果。     

井下装药器散装乳化炸药低温敏化工艺试验研究

文章对井下装药器散装乳化炸药低温敏化工艺进行研究,通过优化乳胶基质配方,选择多功能复合敏化剂,采用管式混合器进行化学敏化,用光学显微镜观察敏化后乳化炸药微观形态及气泡分布情况,并测试乳化炸药的爆炸性能。研究结果显示:配方中加入0.5%的凡士林能显著提高乳胶基质的贮存期稳定性,且满足快速发泡要求,乳化炸药密度为1.0～1.2g/cm3,气泡密度在107～109个/cm3之间,气泡分布及大小均匀;炸药具有雷管感度,爆炸性能优良,达到或超过GB18095—2000中露天乳化炸药要求。