半导体桥电容放电特性研究

通过分析半导体桥(Semiconductor Bridge,SCB)在相同电容不同电压下的电压电流曲线和桥面的烧蚀情况,研究了SCB的放电特性。实验发现:在相同电容下,随着充电电压的升高,SCB从无等离子体到有等离子体产生,且桥面的烧蚀程度增大。在低电压无等离子体时,电压和电流几乎同时断开;高电压产生等离子体时,由于等离子体是导体,在电压断开后电流持续一段时间断开。小电容放电时,其时间常数较小,较小的能量就可以将药剂点燃。     

工程爆破中导火索起爆的点火方法

工程爆破中导火索起爆的点火方法导火索起爆法实施爆破作业，具有经济上成本低、技术上易于掌握等特点而为许多中小型矿山所采用。然而其生产效率和安全性却大打折扣，尤其是采用每人分点若干炮的点火方式，事故时有发生。在此，笔者将介绍国外的先进方法，同时介绍自己开...     

赤磷基发烟剂的热分解及稳定性研究

采用热重-差热(TG-DTA)分析方法在空气气氛中对赤磷(RP)、硝酸钾KNO_3、硝酸钡Ba(NO_3)2、二氧化锰MnO_2、氧化铁Fe_2O_3、高锰酸钾KMnO 4及其混合物的热分解行为进行研究。所得结果如下:赤磷与KNO_3、Ba(NO_3)_2、MnO_2、Fe_2O_3、KMnO_4构成混合物的反应温度区间分别为399.5～469.8℃、445.7～471.6℃、409.8～479.3℃、419.8～466.5℃、396.2～467.4℃。同时,根据不同升温速率下赤磷与不同氧化剂组成的混合物的热分析结果,计算得到各混合物的自加速分解温度(Te0),临界点火温度(Tb)、活化能(E)、活化熵(△S#)、活化焓(△H#)以及活化吉布斯自由能(△G#)等重要参数。另外,对赤磷与不同氧化剂组成混合物的摩擦感度和吸湿性也进行了研究,根据这些结果发现最适合与赤磷组配的氧化剂为Ba(NO_3)2、MnO_2和Fe_2O_3。     

类石墨桥膜的发火可靠性研究

以相同工艺制作类石墨桥膜点火桥,对其进行蘸药等处理，形成点火头结构;升降法试验得到不同激发条件下50%发火时的电流或电压，并验证其发火可靠性；测试点火头的响应状态，得到裸桥状态下类石墨桥膜对不同能量输入的响应。以相同方式制作桥丝式点火头，得到发火参数与电压、电流特性。涂覆有150目下叠氮肼镍(NHA)的类石墨桥膜，99%恒流发火电流为325.65 mA；99%恒压发火电压为2.43 V；在电容47 μF条件下99%脉冲发火电压为10.45 V。同样蘸药的桥丝式点火头，99%恒流发火电流为89.61 mA；在电容47 μF条件下99%脉冲发火电压为4.72 V。对比发现，类石墨桥膜点火头在使用钝感药剂时可满足0.99（0.90置信度下）可靠度要求。     

5,5′-偶氮四唑锌的晶型转变及性能

制备了5,5′-偶氮四唑锌(ZnATZ),在室温条件下使其发生晶型转变。用IR、Raman、XRD对ZnATZ的晶型转变进行了研究。结果表明,ZnATZ和转晶后产物(t-ZnATZ)的IR和Raman谱图峰形基本一致,有红移现象,XRD峰强和位置差别较大,说明两者结构相同、晶型不同,互为同质多晶型体。将ZnATZ和t-ZnATZ进行了爆炸性能对比,感度测试结果表明,ZnATZ具有良好的火焰感度,撞击感度较高,有望用作无铅点火药、击发药或针刺药组分;而t-ZnATZ对机械作用钝感。     

NTO包覆HMX的钝感研究

为降低HMX的机械感度并维持其爆炸性能,采用溶液重结晶法用较钝感的3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)包覆HMX,并测试了其机械感度和爆速。通过SEM观察了包覆HMX的粒径、形貌及包覆钝感的工艺条件。结果表明,包覆HMX的表面形态主要受水与N-甲基吡咯烷酮(NMP)体积比、搅拌速率和冷却速率的影响。当水和NMP体积比为5、搅拌速率为300r/min、冷却速率为6K/min时,包覆HMX的表面形态最好;以水和NMP为溶剂,包覆HMX的H50值提高了14.8cm,撞击感度降低了66%,且摩擦感度从100%降低至50%。包覆HMX的爆速降低了2.8%,基本可以维持爆炸性能不变。     

高氯酸胍的合成、表征及性能

以碳酸胍和HClO4为原料制备了高氯酸胍。利用XRD、元素分析仪、红外光谱分析、SEM、TG和DSC对产物进行了结构、形貌、热分解性和热安定性研究,并测定了感度和主要爆炸性能。碳酸胍和HClO4投料摩尔比为1:2或1:4时,产物的红外光谱和XRD图像峰型几乎完全相同,结合元素分析结果说明为同一物质,均为CH6O4N3Cl。加入铝粉后,高氯酸胍流散性显著增加。观察纯品和加入5%铝粉(质量分数)的高氯酸胍的形貌发现:相对纯品,加入铝粉后颗粒表面变得光滑。高氯酸胍的感度明显低于SY和PETN,是一种比较钝感的炸药。不同密度下,纯品和加入铝粉的高氯酸胍的爆速为5 500 m/s左右,加入5%铝粉对爆速的影响较小。     

外电场对HMX/DMI共晶感度影响的理论研究

为研究外电场对共晶含能材料HMX/DMI感度的影响,分别采用DFT-B3LYP-D3、M06-2X-D3和ωB97XD方法,在6-311+G(d,p)水平下,对HMX/DMI的稳定构型施加±0.005a.u.、±0.010a.u.、0.00a.u.的外电场,分析了电子密度转移、硝基基团电荷、分子表面静电势及引发键变化。结果表明,施加正向外电场时,电场强度越大,炸药感度越高。施加负向外电场时,电场强度越大,炸药感度越低;随着负向外加电场的增强,引发键电子云密度越大,引发键强度增大,导致HMX/DMI感度降低;负向外加电场增加,硝基基团所带负电荷由0.126e增至0.325e,感度降低;分子表面静电势研究分析表明,施加负向电场时,分子表面静电势增大,共晶感度降低;引发键变化分析表明,负向外加电场强度增加,引发键键长由0.1386nm降至0.1367nm,引发键键解离能由180.252kJ/mol增加到180.782kJ/mol,共晶化合物感度降低。     

HMX/FOX-7共晶炸药分子动力学模拟

基于环四甲撑四硝胺(HMX)主要生长面和共晶形成氢键规则,搭建6种HMX/1基于环四甲撑四硝胺(HMX)主要生长面和共晶形成氢键规则,搭建6种HMX/11-二氨基22-二硝基乙烯(FOX-7)共晶模型。采用分子动力学(MD)模拟研究HMX/FOX-7共晶炸药形成的可能性。MD模拟过程中键长、键角、二面角发生严重扭曲。径向分布函数（RDF）考察HMX中氧原子和FOX-7中氢原子或HMX中氢原子和FOX-7中氧原子间的作用力。发现HMX和FOX-7分子间存在较强氢键和范德华力作用。根据最终HMX/FOX-7结构模型,进行结合能和X-射线粉末衍射（XRD）图谱计算。结果表明：6种共晶模型的结合能大小顺序为：E_b(0 2 0)>E_b(1 0 0)>E_b(随机)>E_b(111 )>E_b(102 )>E_b(0 11). 6种共晶模型的XRD衍射峰与纯组分HMX或FOX-7有很大区别。基于晶体生长形貌,结合能和径向分布函数的研究,FOX-7取代HMX（111 ）晶面的共晶模型易于形成。