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。     

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.     

硼铝金属化炸药的制备及性能表征（英）

以奥克托今(HMX)为基,加入氧化剂高氯酸铵(AP)、硼铝复合粉和粘结剂端羟基聚丁二烯(HTPB),设计和制备硼铝金属化炸药.用扫描电子显微镜(SEM)观测了硼粉、铝粉及硼铝复合粉的外观形貌;用热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析了奥克托今(HMX)和高氯酸铵(AP)对硼铝粉热氧化特性的影响,对硼铝粉的反应动力学机理进行了深入了解;为掌握金属化炸药对各种外界能量刺激的安全性以及传播爆轰波的能力, 测试了硼铝金属化炸药的撞击感度、摩擦感度、电火花感度、雷管起爆感度和起爆特性.结果表明,硼铝复合粉中,球形Al粉的表面有许多小颗粒的硼粉;在室温~1000 ℃范围和N2气氛下,虽然压力对HMX和AP的热分解峰温有影响,但是,Al粉和B粉仅发生部分氧化,不能燃烧;硼铝金属化炸药的撞击感度为60%~80%,摩擦感度均为100%,电火花感度为3.83~6.40 kV,可以用8#工业雷管直接起爆,表明无粘结剂的硼铝金属化炸药感度较高,使用钝化HMX和AP后其感度明显降低,添加聚氨酯粘结剂后其感度进一步下降,当聚氨酯粘结剂含量为20%时,HMX基硼铝金属化炸药的撞击感度小于10%,摩擦感度小于30%,显示能满足混合炸药制备及加工工艺的安全要求;此外,直径Φ50 mm的硼铝金属化炸药可以用8#工业雷管直接起爆,能稳定传播爆轰波,表现出较强的后效做功能力.     

硼铝金属化炸药的制备及性能表征（英文）

以奥克托今(HMX)为基,加入氧化剂高氯酸铵(AP)、硼铝复合粉和粘结剂端羟基聚丁二烯(HTPB),设计和制备硼铝金属化炸药。用扫描电子显微镜(SEM)观测了硼粉、铝粉及硼铝复合粉的外观形貌;用热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析了奥克托今(HMX)和高氯酸铵(AP)对硼铝粉热氧化特性的影响,对硼铝粉的反应动力学机理进行了深入了解;为掌握金属化炸药对各种外界能量刺激的安全性以及传播爆轰波的能力,测试了硼铝金属化炸药的撞击感度、摩擦感度、电火花感度、雷管起爆感度和起爆特性。结果表明,硼铝复合粉中,球形Al粉的表面有许多小颗粒的硼粉;在室温~1000℃范围和N2气氛下,虽然压力对HMX和AP的热分解峰温有影响,但是,Al粉和B粉仅发生部分氧化,不能燃烧;硼铝金属化炸药的撞击感度为60%~80%,摩擦感度均为100%,电火花感度为3.83~6.40 kV,可以用8#工业雷管直接起爆,表明无粘结剂的硼铝金属化炸药感度较高,使用钝化HMX和AP后其感度明显降低,添加聚氨酯粘结剂后其感度进一步下降,当聚氨酯粘结剂含量为20%时,HMX基硼铝金属化炸药的撞击感度小于10%,摩擦感度小于30%,显示能满足混合炸药制备及加工工艺的安全要求;此外,直径Φ50 mm的硼铝金属化炸药可以用8#工业雷管直接起爆,能稳定传播爆轰波,表现出较强的后效做功能力     

弹道抛掷法测试无雷管感度工业炸药作功能力研究

为了研究弹道抛掷法测试无雷管感度工业炸药作功能力的可行性,以200 g乳化基质、铵油炸药(多孔硝铵柴油=946)、重铵油炸药(铵油炸药乳化基质=21)为试样,以100 g TNT和2号岩石粉状乳化炸药作为传爆药进行了弹道抛掷试验。结果表明:该方法测试无雷管感度工业炸药几乎不受传爆药作功能力的影响,测试数据精度高,结果可靠。同时选择了在乳化基质中加入铝粉作为试样,验证了弹道抛掷法对无雷管感度工业炸药组分变化的敏感性。结果表明:弹道抛掷法对无雷管感度工业炸药试样组分变化具有较高的敏感性。     

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.     

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。     

PBX炸药冲击起爆的改进细观反应速率模型

为了系统研究载荷和炸药细观结构对高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)冲击起爆爆轰成长的影响规律,考虑到炸药低压慢反应阶段的燃烧拓扑结构包含颗粒内部孔隙表面燃烧和颗粒外表面燃烧形式,以及装药密度的影响,引入燃耗因子和装药密度影响因子,改进了Duan-Zhang-Kim(DZK)细观反应速率模型。采用同一套反应速率模型参数,数值模拟各实验状态下HMX基PBXC03(87%HMX,7%TATB,6%Viton)的冲击起爆过程,数值模拟结果与实验测试结果均吻合较好,表明改进DZK反应速率模型可更好地描述和预测载荷和炸药细观结构对PBXC03冲击起爆爆轰成长过程的影响规律。在本研究装药和加载条件下,中等密度的炸药冲击起爆和爆轰成长最快;颗粒度越小,炸药越难点火,但一旦点火,爆轰成长最快。     

一种弹药PBX装药的贮存老化机理及安全性

运用CT扫描了贮存4、8、12、16年高聚物粘结炸药(PBX)弹药装药结构,采用重量分析法,液体静力称量法和红外光谱分析了不同贮存年限装药的组成、密度及析出物,利用扫描电镜观察贮存4、12、16年弹药装药微观结构,测试弹药装药撞击感度。结果表明,装药逐渐出现裂纹、孔洞、空腔等老化现象,由固态变为粘稠态,并有硅橡胶析出;装药密度及组分中HMX含量由贮存4年时的1.56 g·cm-3、85%逐渐提高到16年时的1.66 g·cm-3、95%;装药断面由平整光滑逐渐变为凸凹不平。裂纹可能是因炸药颗粒与粘结剂发生脱离,内部微裂纹扩展引起,孔洞、空腔等老化现象可能是粘结剂大分子网状结构降解成环状小分子引起。老化使装药撞击感度由贮存4年时的8%逐渐提高到16年时的44%。     

降感黑索今研究

炸药的颗粒品质对炸药感度有重要影响。颗粒品质包括外部品质(颗粒间品质)和晶体品质(颗粒内品质或者内部品质),炸药颗粒外部品质包括炸药颗粒度、粒度跨度、球形度、表面光滑度,炸药颗粒晶体品质包括炸药晶体内部的空洞、裂纹、位错、杂质等。本研究通过改善普通黑索今(RDX)的颗粒品质,得到了降感黑索今(D-RDX),并对其进行了表征分析。制备方法采用特殊的结晶工艺并选用合适的结晶溶剂体系。粒度和粒度分布测量采用激光粒度仪;粒度跨度计算利用公式S=(d90-d10)/(2d50),其中S为粒度跨度,d10为由小到大体积分数累积到10%时的颗粒度;球形…     

切片电镜方法对炸药粒子内部结构的研究

将炸药粒子用树脂包埋固定,切片,然后溶解脱除包埋剂,并对其进行电镜检测,研究了炸药重结晶粒子的内部结构。探讨了类球形3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)粒子的生长方式;研究了γ-丁内酯、环己酮和丙酮等三种溶剂重结晶RDX粒子内部均存在的裂纹、孔洞等微缺陷,比较了三种重结晶粒子内部结构的规整性;制备了两种膨化硝铵粒子的切片,电镜测试表明质量较好的膨化硝铵样品晶粒内部存在着非常多的孔洞,呈蜂窝状,多数孔洞的孔径小于10μm,而参照样内部孔洞数量较少,孔径在数微米至十几微米之间。     

爆炸箔厚度与其电爆性能和冲击片雷管感度的关系研究

为了研究爆炸箔厚度与其电爆性能的关系,以及爆炸箔厚度对冲击片雷管感度的影响,对5种不同厚度的爆炸箔进行了试验.研究结果表明:在1.3kV和1.5kV的充电电压下,厚度为4.0μm以下的爆炸箔的电爆性能好于4.0μm以上的爆炸箔;爆炸箔厚度对爆发时间和冲击片雷管感度有显著影响,本试验中,使用3.5μm和4.0μm爆炸箔的冲击片雷管起爆能量最低.     

PETN和RDX在无起爆药雷管中作为激发药的对比性研究

为了探讨激发药对无起爆药雷管延期时间的影响,通过对比PETN和RDX分别作为激发药引起无起爆药雷管延期时间的差异,根据热点起爆理论对数据进行分析.结果表明,对于无起爆药瞬发电雷管,PETN和造粒RDX均可作为激发药,但PETN的延期时间(8.33ms)小于造粒RDX(9.35ms);对于无起爆药非电延期雷管,造粒RDX作为激发药时延期时间稳定,雷管起爆可靠;PETN可作为无起爆药瞬发非电雷管或低段别(12～13段)非电延期雷管的激发药.     

对短脉冲敏感的起爆炸药研究

用珠磨法制备的PETN微粉和HNS微粉、重结晶法制备的HNS微粉作起爆炸药，使现有冲击片雷管最低发火能量小于1J。研究发现，炸药微粉的短脉冲起爆感度与其比表面积的关系远比与其拉径的关系密切。     

引信传爆序列长通道冲击起爆研究

长通道起爆传爆技术虽已应用于一些引信,但目前未见有关该技术的研究文献,其可靠性缺乏定量的证明.为此,用实验方法定量研究引信传爆序列中两种薄底壳首发雷管经长通道起爆敏感针刺继发雷管的有效作用距离和可靠性.研究表明:一定尺寸范围内,影响施主雷管长通道能量传递能力的主要因素是药高和底壳.合理设计引信传爆序列长通道雷管一雷管序列能够满足高瞬发、有效作用距离长、可靠性高的引信要求.     

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。     

工业8号延期雷管结构改进

对工业延期雷管的结构和工艺进行了分析和确定,解决了生产中产品的压爆、速爆、瞎火问题,并对影响雷管起爆的各种因素进行了分析研究。