乳化炸药的高原环境适应性研究

通过模拟高原环境,研究温度与气压的变化对乳化炸药爆速、猛度的影响,并通过显微镜观察乳化炸药的微观结构,研究其性能改变的原因,以利于指导高原地区乳化炸药的使用以及爆破参数的设计。实验结果表明:若温度为0 ℃不变时,海拔不超过2 500 m,乳化炸药的性能基本保持不变;海拔为2 500 m以上时,乳化炸药性能会迅速降低。而若温度随着海拔高度的增加而降低时,乳化炸药的爆速、猛度会迅速降低。在海拔为2 500~3 500 m时,化学敏化的乳化炸药敏化气泡开始转变为无效气泡。     

基于SPSS软件优化耐低温乳化炸药配方研究

对耐低温乳化炸药的配方进行优化,选择油相材料、乳化剂、添加剂、敏化方式为考察因素,通过正交试验方法设计试验配方,利用高低温循环箱冷冻处理乳化炸药,以经低温冷冻后的乳化炸药析晶率为指标,运用SPSS 26.0（statistical product and service solutions 26.0）软件对各因素试验结果进行数据处理,得出组合为机油、高分子乳化剂、乙二醇、化学敏化为最佳配方;同时,验证了理论分析的正确性。     

模拟高原环境下黏度对乳化炸药性能影响

为研究乳化基质黏度对乳化炸药在高原地区的性能影响,选取4种高黏度蜡制备乳化炸药,经过不同海拔高度的模拟储存,测试了乳化基质黏度、粒径、电导率及敏化气泡变化并对模拟后爆速与猛度进行分析。实验结果表明,在海拔高度500 m以下时,乳化炸药性能几乎不发生变化;海拔高度在2 500 m以上时,乳化炸药开始明显析晶,爆炸性能显著下降。当模拟储存环境从海拔高度0 m上升到4 500 m时,4种乳化基质的粒径没有发生显著变化,化学敏化的乳化炸药的敏化气泡扩散聚集程度与黏度呈负相关。微晶蜡、白蜂蜡、混合蜡、5#复合蜡所制备的乳化炸药的电导率增长率分别为：68.18%、18.18%、13.64%、4.55%,猛度分别下降：21.87%、8.72%、6%、13.56%,爆速分别下降：19.21%、4.43%、3.23%、10.82%。表明在高原地区乳化炸药生产时,在一定范围内提高乳化基质黏度,能够有效提升乳化炸药稳定性。     

二甲基亚砜对乳胶基质耐低温性能及热分解特性的影响

为了提升乳化炸药的耐低温性能,向乳化炸药水相中加入不同含量的二甲基亚砜(DMSO)。利用析晶率实验、扫描电镜(SEM)观察和猛度实验,研究冷冻后(-2 0℃)乳化炸药的稳定性及爆轰性能,并结合热重-微商热重(TG-DTG)技术研究乳胶基质的热分解特性。实验结果表明,在-20℃冷冻条件下,与未添加DMSO的乳胶基质相比,加入1.5%(质量分数)的DMSO能使乳胶基质达到最大析晶率时间由24 d推迟到51 d;冷冻12 d后,含DMSO的乳胶基质其乳胶粒子分布更加均匀,DMSO含量为1.5%的乳化炸药较未添加DMSO的乳化炸药猛度增加29.9%;DMSO的加入对于乳胶基质热分解过程没有明显影响,但会降低其表观活化能,当DMSO含量为1.5%时乳胶基质表观活化能降低约18.5%。     

油相对乳化炸药耐低温性能的影响研究

在试验的基础上,探讨了不偶合装药爆破效果与不偶合系数之间的关系。试验中发现,当不偶合系数为2．0时,平均块度与偶合装药时几乎完全相同,面粉矿率及大块率则较小。当不偶合系数大于等于2．0时,随着不偶合系数的增大,粉矿率减小,大块率上升．应变波的测试结果表明,随着不偶合系数的减小,应变波幅值逐渐增大．通过裂缝扩展试验,发现裂缝扩展速度随着不偶合系数的增大逐渐减小．以上表明,爆破效果最终由应力波和爆生气体两者的共同作用决定．