自敏化硝酸铵安全性能及其应用研究

本文在研究表面活性理论基础上,应用真空析晶技术制得了颗粒内部含有大量微气孔的硝酸铵,这种硝酸铵易粉碎、比表面大、具有自敏化的特征,其起爆感度增加。文中对自敏化硝酸铵的机械感度、热感度、静电感度、雷管感度等进行了全面的研究。结果表明,自敏化硝酸铵的雷管感度在工业生产过程中是可以控制的,用自敏化硝酸铵代替普通硝酸铵可以制得性能优良的硝铵炸药。     

不同状态膨化硝酸铵的自敏化结构研究

采用真空析晶法制备不同状态膨化硝酸铵(EAN)样品,利用密度测试法、N2吸附法、扫描电镜法、板痕试验法测试普通硝酸铵(AN)和不同状态EAN的孔隙率、孔隙结构、比表面积、粒子表面形貌及雷管起爆感度和作功能力。结果表明：普通AN颗粒表面比较规则光滑、密实、孔隙率和比表面积低;EAN样品颗粒表面不规则,存在大量棱角、突起、晶形严重歧化,比表面积大、孔隙率高,具有典型的自敏化结构特征;用不同状态EAN样品制得的铵油炸药(ANFO)的雷管起爆感度和作功能力与AN结构密切相关,膨化ANFO样品的雷管起爆感度和作功能力较普通ANFO样品高。实验所采用的表征技术可用于揭示不同状态EAN的自敏化结构。     

硝酸铵的膨化机理研究

膨化硝酸铵是一种自敏化改性硝酸铵,由硝酸铵溶液在专用表面活性剂作用下,经真空强制析晶工艺制得.文中研究了膨化硝酸铵制备的膨化过程和专用表面活性剂的作用,结果表明:在真空和表面活性剂作用下,硝酸铵溶液由不饱和状态至饱和状态,进而达到过饱和状态,最终导致硝酸铵的快速结晶和体系的膨胀.在真空干燥过程中,形成中心空穴、微细孔道和裂缝,它们使膨化硝酸铵的起爆感度提高;专用表面活性剂具有降低硝酸铵溶液表面张力、发泡剂和加快结晶成核的作用.     

膨化硝酸铵自敏化特征实验研究

本文应用表面活性剂和真空析晶工艺制得了膨化硝酸铵,测定了其热分解活化能、晶体结构、晶体中的孔径和微孔体积.与普通硝酸铵相比,这种膨化硝酸铵热分解反应活化能较低,固体颗粒内部具有大量的微气孔和微孔体积,晶体呈蜂窝状结构,具有自敏化特征,其反应活性、反应速度以及反应的完全性增加,它可以作为含能材料理想的氧化剂.     

膨化硝铵震源药柱配方的优化设计

在普通硝酸铵中 ,加入专用表面活性剂和水 ,进行溶化 -真空结晶处理 ,制得一种含有微气泡的自敏化硝酸铵 ,这种改性硝酸铵称为膨化硝酸铵。用膨化硝酸铵替代原用普通硝酸铵 ,震源药柱内装药中的梯恩梯含量降低 50 %。文中建立了震源药柱内装药配方设计的数学模型。给出了高、中、低爆速膨化硝铵震源药柱的三个配方和爆炸特征数据。     

硝酸铵自敏化结构与爆轰性能

采用压汞法、扫描电镜法测试了四种硝铵炸药用硝酸铵(AN)的孔隙结构、比表面积和粒子表面形貌,研究了工业硝铵炸药用硝酸铵的自敏化结构特征.结果表明:1<'#>膨化硝酸铵(1<'#>-EAN)样品存在大量孔隙、且有效热点范围内的孔隙数量较多,颗粒表面存在大量棱角、突起、晶形严重歧化,自敏化特征明显;2<'#>-EAN样品中...     

表面活性剂对铵油炸药粒子微观结构及雷管起爆感度的影响

为提高铵油炸药(ANFO)雷管起爆感度,在ANFO配方中引入6种不同的表面活性剂.采用SEM技术和板痕原理试验法测试了表面活性剂改性ANFO的粒子微观结构及其雷管起爆感度.结果表明,表面活性剂对ANFO粒子微观结构和雷管起爆感度有较大影响.SDBS得到的改性粒子呈层状结构、表面较光滑、孔隙少,8号铜雷管作用下未起爆;专用膨化剂、CTAB、KH560、Tween80和TX-10改性的ANFO样品在粒子表面粗糙度、孔隙等方面具有不同的结构特征,雷管作用下均发生了爆轰.     

膨化硝酸铵晶体特性研究

膨化硝酸铵是一种改性硝酸铵晶体,具有显著自敏化特征,成功应用于各类膨化硝铵炸药及震源药柱中.在膨化剂(表面活性剂)的作用下改善了膨化硝酸铵的物理性能和晶体结构及其特征.本文通过硝酸铵固体表面接触角的测量,算出了膨化硝酸晶体表面能;利用差热分析(DSC)技术给出了膨化剂对硝酸铵晶变的影响;采用x射线衍射分析了膨化硝酸铵晶体的晶格特性.     

膨化硝酸铵自敏化理论的微气泡研究

膨化硝酸铵自敏化理论设计的依据与基础是热点学说,是把微气炮作为热点植入膨化硝酸铵中,实践表明是成功的。本文重点讨论了微气泡在膨化硝酸铵中的形成、保护、表面结构特征及其在膨化硝酸铵中的分布状态及规律。     

硅基微雷管的原位装药及性能研究

微机电安全保险机构芯片化集成技术的发展,对基于微机电制造工艺的硅基微雷管提出了需求,雷管装药尺寸的减小要求含能材料感度高、起爆威力大。为解决微小尺寸敏感药剂装填的技术难题,文中采用原位生成多孔叠氮化铜的方法,对硅基微雷管进行装药研究。依据GJB/Z 377A-1994 感度试验用兰利法测试硅基微雷管的发火感度,使用电流环测试硅基微雷管发火实际利用的能量,同时对输出威力进行定性测试。测试结果表明：发火电路用充电电容为33 μF时,硅基微雷管的平均发火电压为7.89 V,输出威力可以起爆六硝基杂异伍兹烷(CL-20)装药。     

硝酸铵的降感技术研究

为降低硝酸铵（AN）机械感度，以氧化锌、尿素、磷酸氢二钠、樟脑、碱式碳酸镁、碳酸钠、硝酸铵六种化学物质作为抑爆剂，单独加入或几种混合加入到硝酸铵中，得到了改性的硝酸铵，然后按照工业炸药配方将这种改性的硝酸铵制成铵油炸药。用立式落锤仪，在10kg落锤、65cm落高下，测试了铵油炸药的撞击感度。实验结果表明，添加质量分数为5％的碱式碳酸镁可以使铵油炸药的爆炸百分数从88％降低到32％，添加质量分数为5％的多组分抑爆剂（ZnO／Na2HPO4／Mg2（OH）2CO3=33／34／33）可使铵油炸药的爆炸百分数从88％降低到24％；采用缓慢结晶的工艺，可以降低铵油炸药的撞击感度。     

氯化钾对硝酸铵爆炸性能和热稳定性的影响（英）

为了研究氯化钾(KCI)对硝酸铵(AN)爆炸性能和热稳定性的影响,用溶液混合法和机械混合法制备了含KCI的改性AN.采用差示扫描量热仪(DSC)、绝热量热仪(ARC)、联合国隔板试验、克南试验对AN的爆炸性能和热稳定性能进行了研究.结果表明,用溶液混合法所得含10％ KCI的改性AN的放热峰温度从286℃降低到250.84℃,而改性AN初始反应峰温度从204.33℃增加到220.17 ℃,显示KCI能促进AN的热分解过程而不影响AN热分解反应的第一步.爆轰试验表明,KCI能在一定程度上降低AN的热敏感度和传播爆轰的能力.溶液混合法与机械混合法相比,抑制AN爆轰所需KCI的添加量可降低20％.混合方法对AN的爆轰性能有着重要的影响.     

疑似危险物的鉴定与评估

为配合公安机关对疑似危险物进行鉴定和评估,由国家颁布的国家标准《化学品物理危险性测试导则》和《GB/T 13226-1991工业雷管铅板试验方法》,被系统地应用于危险物的爆炸性试验鉴定与评估标准。其中,联合国隔板试验1(a)、克南试验1(b)和时间/压力试验1(c)用于鉴别危险物是否具有爆炸性;雷管敏感度试验5(a)用于确定危险物对强烈机械刺激的敏感度;铅板试验用于鉴定各种火雷管、电雷管和导爆管雷管是否具有爆炸性。利用上述试验方法,对硝酸铵(AN)和高氯酸铵(AP)样品,以及某公安机关缴获的疑似黑火药和导火索、疑似硝铵炸药、疑似电雷管和火雷管等危险物,进行了燃烧性或爆炸性的鉴定和评估。结果表明,AN不能用工业雷管起爆,AP以及与AN的混合物均具有爆炸性,能用工业雷管起爆,验证了该爆炸性试验鉴定与评估标准的有效性。疑似硝铵炸药可用联合国隔板试验1(a)鉴别出是否具有爆炸性,疑似黑火药和疑似导火索可用燃烧试验定性鉴别出是否具有燃烧性,疑似电雷管和疑似火雷管可用铅板试验鉴别出是否具有爆炸性。     

相稳定硝酸铵及其混合物的热分解

硝酸铵（AN）是低特征信号推进剂和无烟推进剂的首选氧化剂，但存在点火、燃烧困难等问题。降低硝酸铵的热分解温度，促进AN的热分解是解决硝酸铵推进剂点火和燃烧困难的途径之一。本实验采用DSC和TG-DTG技术研究了金属氧化物、金属盐、含能粘合剂和六硝基六氮杂异伍兹烷（HNIW）对AN热分解的影响。结果表明，催化剂在一定程度上都降低了AN的吸热分解温度；含能组分加速了AN的放热分解过程。     

几种粉状铵梯油炸药配方的分析与评价

给出了几种主要粉状铵梯油炸药的物化参数,在不改变原材料成本情况下利用粉状铵梯炸药配方设计的数学模型,另行计算出几种粉状铵梯油药的理论配方。将理论计算配方与现有粉状铵梯油炸药配方进行了比较分析,提出了改进配方的建议。     

GAP/AN推进剂燃速特性研究

研究了粘合剂类型、增塑比、ＡＮ含量和粒度、ＡＰ和ＨＭＸ以及Ａｌ的含量对ＧＡＰ／ＡＮ推进剂燃速特性的影响。结果表明,增逆比及ＡＮ含量影响ＧＡＰ／ＡＮ推进剂燃速特性的主要因素结果表明：增塑比和ＡＮ含量越低,ＧＡＰ／ＡＮ推进剂的燃速越高,压强指数越低。