改性铵油炸药连续爆速实验研究

采用连续速度探针研究改性铵油炸药在不同起爆条件下爆速和爆轰成长的连续变化.在起爆条件分别为雷管/160g起爆药柱、雷管/160g起爆药柱/有机玻璃隔板和仅采用雷管时,改性铵油炸药在稳定爆轰阶段的稳定爆速分别为4569m/s、4496m/、4559m/s,爆轰成长距离分别为3.5、7.3和20cm,爆轰成长时间分别为0.01、0.025和0.06ms.结果表明,在相同的装药约束条件下,起爆能量越大,改性铵油炸药爆轰成长时间和爆轰成长距离越短,即越容易发展为稳定爆轰.     

典型湿度条件下某双基发射药的安全储存寿命预估

弹药装配过程中需要控制湿度以避免静电危害。为了确保火炸药安全储存寿命预估的准确性,加速老化试验中应加入湿度条件。以某双基发射药为研究对象,以装药工房湿度上限（相对湿度75%）作为其老化湿度条件,考察湿度封装及裸药干燥条件下样品的失效模式及预估寿命。结果表明:两种试验条件下,样品的机械感度、热分解温度均无显著变化;初始燃速随老化时间的增加而增大,但达到的最大压力不变;安定剂含量随老化时间的增加而明显下降。以安定剂质量分数消耗50%为失效判据,该双基发射药30 ℃、75%湿度封装与裸药干燥条件下的安全储存寿命分别为9.7 a和11.4 a,表明壳体内的微湿度环境对药剂的安全储存寿命具有显著影响。     

约束对DNAN基熔铸炸药点火反应特性的影响

为了探究约束对2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药点火反应特性的影响,设计了不同壁厚条件下单端点火试验和相同壁厚的爆轰试验;基于爆炸相似理论,通过对比爆轰试验与点火试验产生的冲击波超压,估算了炸药在点火试验中产生的等效反应药量。结果表明,DNAN基熔铸炸药在一般约束条件下(壁厚小于10mm),经黑火药引燃后仅发生燃烧反应;在强约束条件下(壁厚20、30、40及50mm)反应更为剧烈,但未发生典型的燃烧转爆轰过程,反应烈度为爆燃或爆炸级。DNAN基熔铸炸药发生反应的等效反应药量随着管体壁厚增大,爆炸百分比从23.9%依次增加至34.8%、77.3%及78.7%。可知在一定范围内增强约束条件,炸药燃烧进程会随之加快,反应更为剧烈,但当约束条件足够强时,这种促进作用将不再明显。     

温度对典型液体推进剂机械刺激阈值的影响

为了研究温度对典型液体推进剂(ADN基、HAN基和硝基甲烷)机械刺激反应阈值的变化规律,采用BAM撞击感度仪和BAM摩擦感度仪研究了不同温度条件下三种推进剂临界撞击能量和临界摩擦力。结果显示在80℃、60℃、40℃和20℃下的临界撞击能量,HAN基样品为20 J、15 J、15 J、15 J,硝基甲烷样品为2 J、2 J、2 J、2 J,ADN基样品为小于1 J、3 J、7.5 J、15 J。结果表明HAN基样品的临界撞击能量最高,硝基甲烷的临界撞击能量最小,ADN基样品的临界撞击能量随温度升高而快速降低,表明温度对ADN基样品的感度具有显著影响。三种样品在80℃、60℃、40℃和20℃下的临界摩擦力均大于360 N,表明样品对摩擦作用不敏感,且温度对三种样品的临界摩擦力无显著影响。本文对液体推进剂在生产和使用等过程中可能遭遇的机械刺激进行了定量分析,对液体推进剂在生产以及储存过程中的安全管理具有实际意义。     

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.     

1,4-二(叠氮乙酰氧基)-2,3-二(叠氮乙酰氧甲基)-2,3-二硝基丁烷的合成

以2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇为原料经酯化和叠氮化两步反应合成了1,4-二(叠氮乙酰氧基)-2,3-二(叠氮乙酰氧甲基)-2,3-二硝基丁烷(BDAA),总收率为68.8%。采用1H NMR和IR对目标产物及中间体的结构进行了表征。分别采用甲苯和二甲苯两种溶剂进行酯化反应,发现二甲苯为该反应的较优溶剂;通过对催化剂硫酸﹑磷酸和对甲苯磺酸的比较,得出对甲苯磺酸为该酯化反应的较优催化剂;通过对叠氮化反应的讨论,确定了四丁基溴化铵为该反应较优相转移催化剂。DSC分析表明,BDAA的分解峰温为206.44℃。TG分析表明,BDAA的热分解可能分两步进行,在500℃时,尚未分解完全。     

乳化炸药最小自持燃烧压力的影响因素研究

为研究乳化炸药能发生自持燃烧的最低压力(MBP)的影响因素,通过压力容器研究6种不同配方乳化炸药的MBP。结果表明:乳化炸药中水质量分数分别为9.0%、10.0%、11.0%、15.0%时,在空气中测得乳化炸药的MBP的平均值分别为1.02、1.33、1.76 MPa和4.88 MPa,表明随着配方中水质量分数的增加,乳化炸药的MBP相应变大,即水质量分数对乳化炸药的MBP有显著影响。煤矿许用乳化炸药的试验结果表明,消焰剂含量的改变对乳化炸药的MBP无显著影响。当试验气氛改为氮气时,水质量分数为9.0%、10.0%的煤矿许用乳化炸药的MBP平均值分别为1.77、1.95 MPa,由此可见,测试气氛的改变对煤矿许用乳化炸药的MBP有一定影响,在氮气气氛中的MBP高于在空气气氛中的MBP。     

军民两用乳化炸药的制备

为解决战争期间军用炸药短缺的问题,以民爆行业生产的乳化炸药为研究对象,通过添加乙二胺二硝酸盐(EDD)、钝化RDX等高能组分,增加其能量水平;通过高效乳化剂丙烯酰化Span 80及微乳化技术进一步提高乳化炸药的稳定性,形成高能乳化炸药。结果表明,当EDD和钝化RDX的质量分数均为10%时,乳化炸药的装药密度为1.57g/cm3,爆速为6 120m/s,威力(TNT当量)136%,爆热4 910kJ/kg。     

质量滴定法在铵梯炸药食盐含量测定中的应用

通过铵梯炸药中食盐含量测定过程中的不确定度分析,探讨了质量滴定法在实际工作中的应用特点.实验中应用质量滴定法标定硝酸银标准溶液的质量分数为ωAgNO3=(1.6622±0.0189)g;k=2;测定铵梯炸药中食盐的质量分数为ωNaCl=(13.30±1.04)g.     

N2O基单组元气体推进剂的爆炸事故分析

针对新型N₂O基单组元气体推进剂在发动机试车过程中发生的爆炸事故,通过推进剂的基础安全特性实验与管道阀门的结构分析,开展了事故原因分析。气体推进剂点火能量的实验结果表明,临界点火能量在0.25~0.50 mJ之间。在实验管道中的火焰传播速度能达到410 m/s。临界着火温度的实验结果显示,样品的最低着火温度为135 ℃。阀门的工作原理与结构分析结果显示,在阀门通电开启过程中,会对活塞上方4.06 mL的气体产生压缩作用。根据绝热方程计算可知,气体在压缩过程中温度可升至193.7 ℃。对比实验与理论计算可以推知,阀门启动过程中的压缩作用,可能是发生爆炸事故的根本原因。