树脂微球对乳化炸药爆轰性能影响的实验研究

为了研究新型敏化剂树脂微球对乳化炸药爆轰性能影响,分别使用树脂微球、膨胀珍珠岩和化学气泡敏化的方式对制备的乳胶基质进行敏化,得到三种不同类型的乳化炸药。利用电测法和水下爆炸能量法对其爆轰性能进行了实验研究。结果表明,在相同条件下,树脂微球敏化的乳化炸药的爆速和水下爆炸能量值都最大,膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药次之,化学敏化的最小。由此可以看出,树脂微球作为一种新型乳化炸药敏化剂,在一定的条件下,具有较好的应用前景。     

蜂窝型低爆速乳化炸药的制备及应用

针对目前爆炸复合炸药存在的问题,采用玻璃微球作为敏化剂和稀释剂,通过改变玻璃微球尺寸与含量,利用电测法测量爆速,研究其对乳化炸药爆轰性能的影响;制备爆速为2 530.5m/s的蜂窝结构乳化炸药,分析了玻璃微球尺寸和含量对乳化炸药密度及爆速的影响;然后进行铜/钢爆炸复合,再通过金相显微镜(OM)观察复合板界面的结合性能。结果表明,小尺寸(粒径为5~100μm)玻璃微球的敏化效果和调节爆速效果均比大尺寸(粒径为70~200μm)玻璃微球的要好;乳化炸药的玻璃微球质量分数小于1%或者大于40%时,均会发生拒爆现象;小尺寸(粒径为5~100μm)玻璃微球的质量分数在5%~30%时,随着玻璃微球含量的增加,乳化炸药爆速从4 915m/s降至1 923m/s,密度从1.14g/cm3降至0.70g/cm~3;爆速2 530.5m/s的铝蜂窝结构炸药临界厚度为9mm,蜂窝板可以降低乳化炸药的临界直径;铜/钢复合板界面呈小波状,具有良好的结合质量。     

敏化技术对乳化炸药爆速影响分析

影响乳化炸药质量的关键因素很多,敏化的目的是为了提高炸药的感度,通过在炸药基质中混入均匀、分散的微小气泡,以使其在受到外界起爆能的作用下形成灼热点,激发炸药爆炸。敏化技术的好坏直接影响炸药的爆轰性能、贮存稳定等方面。本文根据乳化炸药的发展需要,进行了乳化炸药爆速的试验研究。通过对试样的爆速测试,研究了不同敏化方式、敏化剂不同含量及炸药的不同密度对乳化炸药爆速的影响。     

敏化方式对乳化炸药耐低温性能的影响

采用化学敏化和物理敏化方式制备了乳化炸药,通过电测法测量了两种乳化炸药在常温和-30℃冷冻后的爆速,用显微镜对两种乳化炸药的微观结构进行观察,采用水溶法测定了其析晶率,分析了低温引起两种乳化炸药爆速下降及拒爆的原因。结果表明,低温下,化学敏化气泡因表面自由能减小而自发聚集,使气泡尺寸太大而失效,且气泡内外压力差增大,大量有效气泡破碎、逃逸,使炸药最终拒爆;物理敏化克服了敏化气泡低温下不稳定的缺点,但其碎屑为析晶提供了晶核,与化学敏化方式相比,使用物理敏化方式制备的乳化炸药析晶率高7%,冷冻30d爆速虽下降但未拒爆。     

以黏土颗粒为惰性剂的低爆速乳化炸药爆炸性能及爆轰机理

以黏土颗粒为惰性添加剂制备出一种新型乳化炸药;采用探针法和铅柱压缩法分别测得该新型乳化炸药的爆速及猛度,并对黏土颗粒降低乳化炸药爆速的机理进行分析;通过水下爆炸试验测得不同配方的水下爆炸参数。结果表明,当黏土颗粒和玻璃微球质量分数分别在0~20%和5%~15%时,新型乳化炸药的爆速为2 815~4 420m/s,猛度为7.9~18.9mm;通过实验结果拟合得到新型乳化炸药爆速、猛度的经验公式分别为:D=4 923.1-9 930a-2 980b(m/s)、Δh=23.3-74a-20b(mm),其中,a、b分别为新型乳化炸药中玻璃微球和黏土颗粒的质量分数;水下爆炸实验结果表明,黏土颗粒含量对水下爆轰参数有着显著影响,当其质量分数达20%时,新型乳化炸药的峰值压力、冲击波冲量、比冲击波能、比气泡能和总能量相比传统乳化炸药分别下降了33.34%、13.19%、67.67%、71.73%和70.96%。     

储氢型乳化震源弹配方设计及爆轰性能研究

为了提高乳化震源弹的爆炸威力和抗压性能,同时减少环境污染和安全隐患,设计了一种储氢型乳化震源弹,以TiH_2-玻璃微球复合敏化的乳化炸药作为起爆药柱,MgH_2化学敏化的乳化炸药作为主装药。利用猛度实验、爆速实验、水下爆炸实验和冲击波动压实验,分别研究了TiH_2-玻璃微球复合敏化乳化炸药的爆炸威力和MgH_2化学敏化乳化炸药的爆炸威力及抗压性能。结果表明,与传统乳化震源弹相比,储氢型乳化震源弹中TiH_2-玻璃微球复合敏化的乳化炸药爆炸威力大,铅柱压缩量为23.80mm,达到军用炸药猛度,同时爆速达到4 659m/s,适合作为起爆药柱代替TNT起爆药柱;MgH_2化学敏化乳化炸药的爆炸威力大且抗压性能好,峰值压力、比冲量、冲击波总能较传统玻璃微球敏化炸药分别提高了8.7%、12.4%、33.0%,适合作为主装药代替乳化炸药主装药;采用储氢型乳化震源弹替代传统震源弹具有较好的应用前景。     

MgH_2型复合敏化储氢乳化炸药的制备及其爆轰性能

为了提高乳化炸药的爆炸威力,研制出了一种MgH_2型复合敏化储氢乳化炸药。该乳化炸药采用包覆后的MgH_2与玻璃微球复合敏化,两种材料分别起到含能添加剂和敏化剂的作用。通过研究"热点"数量和包覆材料对炸药爆轰性能的影响,确定了MgH_2型复合敏化储氢乳化炸药的配方。利用水下爆炸实验和猛度实验,研究了MgH_2型复合敏化储氢乳化炸药的爆轰特征参数和水下爆炸特性。实验结果表明,MgH_2型复合敏化储氢乳化炸药的铅柱压缩量为24.3 mm,达到军用炸药的猛度;与传统玻璃微球型乳化炸药相比,其水下爆炸峰值压力虽然下降了4.90%,但比冲击波能、比气泡能和总能量分别提高了7.83%、22.94%和18.32%。MgH_2型复合敏化储氢乳化炸药的猛度和做功能力得到了显著提高。     

工业炸药的爆轰性能研究

用有机玻璃法测定了岩石膨化、煤矿膨化、铵梯以及乳化炸药的爆速和爆压，同时用VLWR爆轰程序对岩11石膨化硝铵和铵梯炸药的爆轰参数及C—J产物的平衡组成进行了计算。结果表明，工业炸药具有低爆速和低爆压的非理想爆轰特征，而理论计算值和实验值比较接近，获得了较好的结果。     

GI-920炸药加速老化模拟

为了解老化对GI-920炸药爆轰性能的影响,分析了GI-920炸药加速老化的机理和效应,根据推导的热分解动力学方程计算了GI-920炸药在70 ℃和75 ℃加速老化至不同反应深度时的密度、组成和生成热,进而通过VLWR爆轰程序计算GI-920炸药加速老化后的爆轰参数.结果表明,经过加速老化后,GI-920炸药的密度、爆速和爆压均有所降低.     

MgH2型复合敏化储氢乳化炸药的制备及其爆轰性能

为了提高乳化炸药的爆炸威力,研制出了一种MgH₂型复合敏化储氢乳化炸药。该乳化炸药采用包覆后的MgH₂与玻璃微球复合敏化,两种材料分别起到含能添加剂和敏化剂的作用。通过研究“热点”数量和包覆材料对炸药爆轰性能的影响,确定了MgH₂型复合敏化储氢乳化炸药的配方。利用水下爆炸实验和猛度实验,研究了MgH₂型复合敏化储氢乳化炸药的爆轰特征参数和水下爆炸特性。实验结果表明,MgH₂型复合敏化储氢乳化炸药的铅柱压缩量为24.3 mm,达到军用炸药的猛度;与传统玻璃微球型乳化炸药相比,其水下爆炸峰值压力虽然下降了4.90%,但比冲击波能、比气泡能和总能量分别提高了7.83%、22.94%和18.32%。MgH₂型复合敏化储氢乳化炸药的猛度和做功能力得到了显著提高。