农用硝酸铵的爆炸控制技术研究

采用硝酸铵中添加防爆剂的方法,来达到农用硝酸铵的爆炸控制.根据硝酸铵的热分解和热点产生机理,筛选了6种化学物质作为防爆剂的组分.将6种物质单独添加或几种混合添加到硝酸铵中,得到改性产品,再将改性产品按照工业炸药的配方制成铵油炸药,然后在65 cm落高、10 kg落锤立式落锤仪上,测试其撞击感度.实验结果表明,加入质量分数5%的防爆剂可使硝酸铵的爆炸百分数,从88%降低到24%;通过降低硝酸铵的硬度、堆积密度,选择低熔点的添加剂,以及采用缓慢结晶的工艺,亦可降低硝酸铵的撞击感度.     

不同粒度及包覆改性高氯酸铵的热分解性能和安全性能研究

采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对不同粒度及包覆改性高氯酸铵(AP)颗粒的分散性及晶相进行了表征,并通过差示扫描量热法和机械感度测试研究不同AP样品的热分解性能和安全性能。结果表明,随着AP粒度增加,颗粒分散性得到一定改善,相同粒度的包覆改性AP分散性优于普通AP;不同粒度及包覆改性AP的晶相均一致;AP粒度越小,其热分解性能越好,对于粒度相同的AP,包覆改性对其热分解性能影响不大;随着AP粒度增加,其撞击感度和摩擦感度均降低,平均粒径(d_(50))分别为1μm、3μm和6μm的AP其撞击感度和摩擦感度分别为96%、80%、64%和28%、28%、16%;包覆改性可以明显降低AP的感度,d_(50)为3μm的包覆改性AP与粒度相同的普通AP相比,撞击感度和摩擦感度分别降低了28%和16%。     

粒状硝酸铵改性及其性能测试

文章对粒状硝酸铵的感度和吸湿性进行改性,用扫描电镜(SEM)、比表面积测试对改性粒状硝酸铵进行表征并测试其雷管感度和抗吸湿性能。结果表明:同粒状硝酸铵和普通多孔粒状硝酸铵相比,改性粒状硝酸铵比表面积明显提高,可达3183.26 cm2/g,从而具有更高的吸油率,高达13.9%,并且具有良好的抗吸湿性。由改性粒状硝酸铵制成的铵油炸药感度明显提高,在装药直径为40 mm的条件下仍具有雷管感度且爆轰完全。     

农用改性硝酸铵爆轰安全性的测定

将农用钝感化改性硝酸铵与木粉和柴油等可燃剂混合制成工业炸药,测定了φ80mm×160mm×1mm铁皮筒约束条件下的雷管感度.考察了木粉和柴油的比例以及装药密度对雷管感度的影响.试验表明,木粉、柴油和改性硝酸铵的比例分别为6.2%、1.8%和92.0%,炸药的装药密度在0.80 g·cm-3时具有雷管感度;降低木粉的比例而增加柴油的比例,或者装药密度增加到0.90 g·cm-3,则雷管感度降低,炸药不能被起爆.经过改性后的农用硝酸铵具有较高的爆轰安全性,只有在特定条件下才可被雷管起爆.采取的方法可用于评判农用硝酸铵的钝感化改性效果.     

改性硝酸脲作工业炸药敏化剂的研究

根据改性硝酸脲的性质，提出由改性硝酸脲作工业炸药敏化剂较梯恩梯有许多优点，并测试了由改性硝酸脲作敏化剂生产的工业炸药的性能。结果认为该炸药具有摩擦感度和撞击感度低，威力与铵梯炸药相同，成本低的优点。     

包覆改性RDX及其在CMDB推进剂中的应用？

选用键合剂LBA-1和热塑性弹性体（ TPE）对RDX进行表面包覆改性,并应用于CMDB推进剂中。采用扫描电子显微镜（ SEM）表征了RDX包覆前后颗粒表面的变化情况,同时,分别测试了RDX包覆前后和制备的CMDB推进剂的摩擦感度和撞击感度,并且对含包覆RDX的CMDB推进剂的力学性能和燃烧性能进行了表征。结果表明,经包覆改性后降感效果均明显,其中键合剂包覆的RDX,摩擦感度降低了68％,对应的CMDB推进剂,摩擦感度降低了37.5％。两种材料包覆改性RDX对推进剂的力学性能均有明显的改善,其中经热塑性弹性体包覆改性后,RDX-CMDB推进剂的抗拉强度提高了4.72 MPa,延伸率提高了19.67％;对推进剂的燃烧性能有一定的影响。     

乳化炸药几种常规感度的研究与评价

从生产意义上说，乳化炸药的常规感度主要涉及撞击感度，摩擦感度和热感度。文中叙述了国内外关于这几种常规感度的测试技术现状；通过试验研究了某些乳化炸药在特定条件下的撞击感度、热感度以及冲击波感度特性。     

RDX和HMX机械刺激临界反应阈值试验研究

为了研究RDX和HMX在机械刺激下的临界反应阈值以及丙酮重结晶工艺对它们的影响，采用BAM撞击感度仪和摩擦感度仪测试了不同温度条件下的临界撞击能量和临界摩擦力。结果显示，80、60、40 ℃和25 ℃下，RDX的临界撞击能量分别为5.0、7.5、7.5、7.5 J，HMX的分别为4.0、4.0、5.0、5.0 J；RDX的临界摩擦力分别为120、120、128、144 N，HMX的分别为108、108、108、120 N。丙酮重结晶后，RDX在25 ℃的临界撞击能量和临界摩擦力分别为5.0 J、128 N；HMX在80、60、40 ℃和25 ℃下的临界撞击能量均为7.5 J，临界摩擦力分别为108、108、120、128 N。撞击感度和摩擦感度的结果表明:在25~80 ℃范围内，RDX和HMX的机械感度随着温度的提高呈下降趋势，重结晶工艺对RDX和HMX的机械感度存在着一定的影响。     

一种钝感高能挠性炸药的制备与性能测试

为满足XX反应装甲对挠性炸药高能、低感度的要求,本文在研究炸药实现钝感、高能和挠性的基础上,以超细奥克托今为主体炸药、石蜡为钝感剂、Estane-5703为粘结剂、DOS为增塑剂,设计了一系列满足能量要求的挠性炸药配方,采用直接法制备出了挠性炸药.以撞击感度和摩擦感度为判据,确定了满足机械感度要求的挠性炸药配方:HMX∶Estan-5703∶石蜡∶DOS=91.5%∶3%∶3.5%∶2%,并对该挠性炸药的挠性和爆速进行了测试.结果表明:该挠性炸药的撞击感度为8%,摩擦感度为12%;在密度为1.40g/cm3时挠性炸药具有一定的弹性,爆速为7 108m/s,满足其技术要求.     

降低超细高氯酸铵感度的方法研究

为了降低超细高氯酸铵(AP)的机械感度,以十八烷胺为包覆剂,经气流粉碎工艺,制备了超细AP包覆粒子。通过对超细AP包覆粒子进行粒度分析、SEM分析、DSC分析及感度检测,研究了超细AP包覆粒子的包覆效果、热分解特性及感度特性。试验结果表明:超细AP包覆粒子,粒度为D50=5.8μm,表面有包覆层存在;超细AP包覆粒子的感度,与超细AP样品相比,当包覆剂质量分数为1%时,撞击感度降低31.2%,摩擦感度降低12.0%;当包覆剂质量分数为3%时,撞击感度降低34.5%,摩擦感度降低22.0%,且包覆剂用量越大,撞击感度和摩擦感度越低;但包覆剂对AP的热分解会产生一定的负面影响,质量分数应≤1%。     

松香对膨化铵油炸药冲击波感度的影响

利用升降法研究了油相中松香含量对膨化铵油炸药冲击波感度(50%爆轰距离)的影响,测试结果表明膨化铵油炸药具有较高的冲击波感度,松香含量显著影响该类炸药的冲击波感度.在一定的范围内,松香具有增敏作用,过量的松香会起到钝化作用.研究表明,油相配方、混药温度是影响膨化铵油炸药冲击波感度的2个重要因素,而铵油炸药的配方和混药时间成为次要因素.     

三硝基间苯三酚中试制备工艺研究

作为间苯三酚（PG）法合成无氯三氨基三硝基苯(TATB)的重要中间体,三硝基间苯三酚（TNPG）的得率、纯度和后处理方式对于后续的烷基化和胺化反应的顺利进行具有重要影响。为了使PG法合成TATB能够实现进一步的工程化推广应用,结合国内外相关研究报道对TNPG的合成工艺进行了千克级的放大和优化。采用单因素控制变量法探究了硝化剂种类、底物浓度比、反应温度、反应时间和后处理对TNPG得率和纯度的影响。结果表明:以硝硫混酸为硝化剂时,较优的工艺条件为底物浓度比m(PG)∶V(浓硫酸)=1∶18、反应温度-5～0 ℃、反应时间120 min,得率92%,具有反应时间快、硫酸消耗量少的优点;对于硝酸铵 硝酸硝化体系,采用一次性连续加酸工艺可以显著提高TNPG的得率,较优的工艺条件为底物浓度比m(PG)∶V(浓硫酸)=1∶20、反应温度－10～5 ℃、反应时间180 min,得率94%,具有控温区间宽、反应条件温和、得率高的优势。说明了这两种硝化剂均具有较高的推广应用价值。热分解温度测试和机械感度测试表明:TNPG的分解放热峰为216.1 ℃;撞击感度和摩擦感度分别为40%和64%。     

提高连续膨化硝铵炸药密度与流散性的探讨

在膨化硝铵炸药生产线硝酸铵溶解罐中引入1.5%~4.3%的重质燃料油,实现重质燃料油与硝酸铵溶液的液—液混合,可提高膨化硝酸铵密度0.04 g/cm3,增加膨化硝酸铵感度4 cm;在膨化工序中引入粉状硝酸铵,与膨化硝酸铵比例按6∶4加入,可进一步提高产品密度0.08g/cm3;加入矿物粉添加剂5%,烷胺类盐0.2%~0.6%,能够有效提高膨化炸药产品流散性。     

硝酸铵溶液的爆炸危险性及储运安全条件研究

为确定硝酸铵溶液的爆炸危险性及温度、浓度等储运安全条件,采用克南试验、绝热量热试验、联合国隔板试验及析晶特性试验等研究了热分解和殉爆两种情况下硝酸铵溶液的爆炸危险性及安全控制条件。结果表明:140 ℃时,硝酸铵溶液含水质量分数小于4%,为爆炸物;含水质量分数为4%-10%时,则具有爆炸性;含水质量分数大于10%时,不具有爆炸性。硝酸铵质量分数为90%以上时,硝酸铵溶液的起始放热温度在210～230 ℃范围内,T_D24最低为151 ℃。110～140 ℃区间内,高温硝酸铵溶液的冲击波感度与溶液析晶状态有关,大量析晶会发生殉爆。因此,硝酸铵溶液中硝酸铵的质量分数应控制在93%以内;温度上限应控制在140 ℃以内;温度控制下限应根据硝酸铵溶液的析晶温度确定。     

提高岩石膨化硝铵炸药的堆积密度研究

文章通过对影响膨化硝铵炸药产品性能的配方、膨化硝酸铵密度等因素的研究,分析了影响膨化硝酸铵密度和颗粒尺寸分布的真空度、膨化剂、硝铵浓度、溶液温度、设备等关键因素,结合连续化工艺设备特点,提出了一些提高膨化硝铵炸药堆积密度的方法,以达到改善炸药体积威力的目标。     

一种提高膨化硝铵炸药作功能力的方法

应用膨化硝酸铵作氧化剂、木粉和复合油相作可燃剂、无机物或有机物作添加物制备了具有较大作功能力的膨化硝铵炸药.研究表明,这种硝铵炸药不仅作功能力大,而且炸药的装药密度高,其主要的爆炸性能基本没有变化.该方法是完善膨化硝铵炸药性能较好的方法之一.     

一种新型硝铵炸药敏化剂理论的初步探讨

文中基于2#岩石铵梯炸药梯恩梯敏化理论,对梯恩梯和粉状乳化炸药主要性能指标、形态结构进行对比分析和初步实验认为,粉状乳化炸药可以取代梯恩梯做为工业粉状硝铵炸药新型敏化剂.     

硝酸钠及亚硝酸钠对乳化炸药生产安全性的影响

应用加速量热仪对乳化炸药生产中的硝酸钠及亚硝酸钠对硝酸铵热稳定性的影响进行测试及分析,研究结果表明硝酸钠对硝酸铵的热稳定性没有影响,少量的亚硝酸钠杂质对于硝酸铵的热稳定性有显著的改变。结合生产实际,对乳化炸药生产过程中水相配料泡沫量大及发生的严重＂溢料＂问题进行了分析,提出了预防同类问题再次发生的措施。