一种基于钽核心的数码电子雷管发火装置

针对数码电子雷管的应用环境,提出了一种不含敏感火工品药剂的数码电子雷管发火装置设计。其包含一个钽金属颗粒烧结而成的多层结构核心,可在一定脉冲电压的冲击下自燃,由此产生高温高压射流来实现雷管的起爆。该发火装置具有很好的安全性和很高的发火能量输出,适合在数码电子雷管中应用。     

电点火头药剂贮存失效的组分分析

采用X-射线衍射实验,分析了电点火头在非密封加速寿命试验后各个时间点上药剂组分的变化情况。加速寿命试验温度为(60±2)℃、相对湿度为95％±3％。结果表明:该点火头药剂受潮易变质发生反应,加速寿命试验1.5天后,药剂成分基本没有发生变化;加速寿命试验3天后,Pb(SCN)2的衍射峰强度有所减弱,但没有发现新的物质;加速寿命试验6天后,药剂成分完全发生变化,变成其它新的物质;加速寿命试验9天后,点火头药剂成分除了具有与6天相同的一些物质特征峰外,还发现了PbSO4的特征峰,对药剂中的绿色生成物进行分析,确定该物质为Cr2O3。     

点火头对化学点火具的影响

介绍了化学点火具中点火头药剂的研制及其压力——时间曲线。实验证明，点火药头药剂不同，其化学点火具的点火延迟时间不同，对粉尘云的最大压力上升速率及相关研究结果的影响十分显著。     

SCB传热模型及点火能量验证

以电容放电的方式研究了半导体桥(SCB)点火过程与药剂之问可能存在的能量作用形式.设计了不同的点火实验,有针对性地验证了等离子体对药剂的冲击作用和渗透热作用.从等离子体存在形式出发,利用等离子体传热理论,初步建立了等离子体传热模型.对斯蒂芬酸铅(LTNR)、叠氮肼镍(NHA)和硝酸肼镍(NHN)进行单颗粒球形传热模型的Fourier分析和数值模拟,并对三种药剂进行了SCB点火实验.LTNR、NHA、NHN三种药剂的最低点火电压分别为11,15,39 V.点火实验结果表明,药剂的导热系数影响SCB点火属性,导热系数小的药剂对应的最低点火电压也小.结合模拟的结果得到了SCB等离子体点火中,渗透热作用为主要能量作用形式的结论.     

某电点火头长贮失效研究

某引信用A点火头长贮失效而B点火头长贮未失效。通过分析失效机理，进行模拟试验，对比两种点火头的结构工艺，得出了点火头长贮失效的主要原因是所用的点火药不能适应使用环境造成的。     

斯蒂芬酸铅的半导体桥点火试验研究

通过对半导体桥(Semiconductor Bridge,SCB)装药条件下发火电压、发火电容及积分能量对点火时间影响的对比,结合不同点火条件下,桥体两端电压曲线、电流曲线和电流二次峰出现时间的比较,研究了斯蒂芬酸铅(LTNR)的半导体桥点火机理。试验发现特定的点火电路下,SCB点火时间存在一个临界值,且SCB等离子体形成的快慢直接影响点火时间。在充电电压从大到小的点火过程中,在桥与药剂之间存在2种不同的点火机理,在较高点火电压下为等离子体点火机理,在低电压为热点火机理。     

四氮烯对某针刺雷管发火可靠性的影响

为解决某针刺雷管瞎火问题,分析了四氮烯晶形及细结晶含量对针刺药的影响。试验结果表明:当四氮烯晶形偏离"楔形"及细结晶含量偏高时,生产出的针刺药感度低,针刺雷管易瞎火。通过建立四氮烯晶形、细结晶含量与针刺雷管发火可靠性的关系,找出了解决针刺雷管瞎火的方法,指出应采用保证四氮烯制药材料、加料速度、反应温度、洗涤干净等措施控制四氮烯晶形和细结晶含量,以保证针刺药感度,进而确保针刺雷管的发火可靠性。     

城市爆破中电子雷管与导爆管雷管的应用对比

以城镇爆破应用为例,通过分析数码电子雷管与普通导爆管雷管的应用效果,从安全性、爆破效果和经济效益等方面比对两者优劣。结果显示:电子雷管使用更为安全、简便、可靠,效果更佳,并且可降低炸药单耗,但数码电子雷管价格高。今后通过降低自身成本,数码电子雷管将逐渐成为主流产品。     

纳米TiO2对K1K点火药点火能力的影响

利用纳米TiO2对K1K点火药进行了改性研究，分别用雷管冲量测量法和铅板炸孔法试验评估了改进效果。当点火药量降低到原雷管极限点火药量一半时，含有纳米材料的点火药仍能引爆雷管，点火药的点火能力随纳米材料含量的增加而增加。     

纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头的原位制备方法

为制备纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头,以焊有桥丝的脚线为阴极,大面积紫铜片为阳极,采用电沉积法在桥丝上原位沉积纳米多孔铜;将沉积有纳米多孔铜的桥丝浸入高氯酸钠饱和溶液制得纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头.采用SEM,EDS,XRD等手段对复合物进行表征,采用DSC研究了复合物的热分解性能,表明在402.09℃处有一尖锐的放热峰,放热量为171.8J/g.采用直流发火和脉冲电流发火的方法测得电点火头50%发火感度分别为0.55A和0.47A,两种测量方法的标准偏差分别为0.114和0.005;且在22μF电容、32V的测试条件下电点火头不发火.该方法将火工品药剂的原位合成与火工品的制造有效结合,避免了电点火头生产过程中操作者与药剂的直接接触,有利于提高生产过程中的安全性.     

某型煤矿许用电雷管高段瞎火原因的分析及改进

针对某型煤矿许用雷管生产中出现的点火失效问题进行了分析,结果表明电点火药头-延期药之间能量匹配裕度不足是导致产品瞎火的主要原因。通过设计改进提高了电点火药头点火能力及延期药的热感度,经试验验证产品发火的可靠性得到有效改善,解决了瞎火的问题。     

半导体桥对含能材料的点火特性研究

在10μF钽电容放电激励下,对两种阻值相当质量不同的半导体桥(SCB)和细化的发火药剂斯蒂芬酸铅(LTNR)和叠氮化铅(PbN6)所组成的发火件进行了实验研究,根据发火件的电特性变化和发火现象发现半导体桥存在电热发火、电爆发火和等离子体发火三种情况,测试了SCB/LTNR和SCB/PbN6发火件的50%发火电压和发火时间。结果表明半导体桥的发火电压阈值不仅与发火药剂有关,还与半导体桥换能元有关,所以半导体桥的设计存在最佳质量,通过对比得知LTNR比PbN6感度高,PbN6比LTNR的燃速高。     

提高点火管点火性能的一种方法

根据大口径火炮金属中心点火管设计要求，提出了一种改善点火稳定性的方法－将黑火药压实成饼状，装填入金属中心点火管中，通过改变药饼的几何形状、压药密度来调节点火压力，以匹配不同的发射装药结构。     

某金属传火管不同装药对点传火性能的影响研究

针对某大口径火炮设计了中心金属传火管,在点传火模拟试验装置上进行了该金属传火管的点传火试验。通过对比分析传火管管内压力、火焰传播速度、破孔时间差以及点传火时间等参数的变化情况,对影响金属传火管点火性能的点火药种类和装药量两个因素进行对比分析。结果表明与大粒黑和小粒黑相比,当点火药为苯萘药条时更有利于提高药床的透气性,能够明显提高火焰的传播速度,缩短破孔时间和点传火时间,且随着苯萘药条药量的增加,火焰传播速度、点火能量也随之增加,具有更为良好的点传火性能,该结论可以为下阶段工程化应用提供设计依据。     

降低半导体桥/斯蒂芬酸铅发火能量的技术途径研究

进一步降低半导体桥（SCB）换能元件发火能量是微机电系统（MEMS）引信用微型起爆系统发展的瓶颈技术。通过发火感度试验,获得了减小桥区尺寸、增加V型缺口、适当长宽比、降低药剂粒度等是降低SCB发火能量的有效技术途径。在试验方案范围内获得最小全发火电压3.83 V,发火能量0.073 mJ,最大不发火电流229.88 mA. 分析发火现象和电特性曲线得出：SCB换能元的桥区面积7.65×10² μm²,质量3.55×10^-6 mg,临界发火属于电热发火;桥区面积5.68×10² μm², 质量2.64×10^-6 mg,临界发火属于电爆发火。进一步降低半导体桥（SCB）换能元件发火能量是微机电系统（MEMS）引信用微型起爆系统发展的瓶颈技术。通过发火感度试验,获得了减小桥区尺寸、增加V型缺口、适当长宽比、降低药剂粒度等是降低SCB发火能量的有效技术途径。在试验方案范围内获得最小全发火电压3.83 V,发火能量0.073 mJ,最大不发火电流229.88 mA. 分析发火现象和电特性曲线得出：SCB换能元的桥区面积7.65×10² μm²,质量3.55×10^-6 mg,临界发火属于电热发火;桥区面积5.68×10² μm², 质量2.64×10^-6 mg,临界发火属于电爆发火。     

糖颗粒对HMX和RDX两种单质炸药非冲击点火的影响

为了研究惰性糖颗粒对奥克托今(HMX)和黑索今(RDX)两种单质炸药非冲击点火机理的影响,利用配备了光学观测系统的落锤撞击装置,捕获了含惰性糖颗粒的HMX和RDX经历的破碎、熔化、溅射、点火和燃烧过程。结果表明,在含糖HMX颗粒炸药和含糖RDX粉末炸药中,点火易发生在糖颗粒的周围,燃烧会沿着糖颗粒周围向外部传播;燃烧反应前两者均发生剧烈的溅射现象;含糖HMX颗粒在固相中发生点火;在含糖RDX粉末炸药中,靠近糖颗粒周围的炸药先进入熔融状态,随后熔融区域逐渐扩展,点火点易出现在糖颗粒边缘处的RDX熔融液相中。对比了在HMX/RDX单质炸药中分别加入一个和三个糖颗粒情况下的点火频率,结果表明,三个糖颗粒的情况更容易引起炸药点火;三个糖颗粒由于破碎后产生较多的碎片,其与HMX或RDX单质炸药具有较强的相互作用,可能会在多个位置形成热点,其导致的燃烧反应会比单个糖颗粒的情况更为剧烈。采用上下极限法分析得到,糖颗粒的加入对HMX颗粒炸药的点火具有抑制作用,对于RDX粉末炸药的点火具有促进作用。     

RDX-CMDB推进剂激光点火特性

采用CO2激光点火的方法研究了双基推进剂SQ-2和RDX-CMDB推进剂在不同热流密度作用下的点火特性,探讨了RDX含量、Al粉和燃烧催化剂对RDX-CMDB推进剂点火性能的影响.实验结果表明,SQ-2和RDX-CMDB推进剂(含Al粉的配方除外)的点火延迟时间随热流密度增加而递减,且热流密度较高时,点火延迟时间变化趋...     

单项点火试验在小型固体发动机点火设计中的应用

阐述了小型固体火箭发动机点火装置单项点火试验的目的、作用,结合具体发动机点火装置研制,设计了单项点火试验容器.根据单项点火试验结果,对点火药药量、初始点火容积、喷管设计状态、点火方式、环境条件等因素对点火器点火性能的影响进行了分析,并对初始点火设计参数进行了调整.研究结果表明,基于单项点火试验所做的设计改进,解决了发动机研制初期遇到的点火延迟、低温点火失效等问题.     

大口径长药室平衡炮发射装药多点点火特性

针对大口径长药室平衡炮内药量大,轴向点传火距离长,点传火条件复杂等问题,对设计的多点点传火结构建立了两相流计算模型。控制点火位置发火的数目,得到了几种传火管内的火药流动过程和燃气释放规律。对同一规格的传火管在相同装药量下,分别采用单点点火、两点点火及多点点火三种方式点火,对所得到的点传火时间、点传火压力及空隙率等反应点传火特性的特征量进行了对比。结合大口径平衡炮多点点火试验结果,验证了多点点火技术的计算结果。结果表明,单点点火和两点点火在3.3 ms左右仍有火药仍未点燃并出现明显堆积现象,而多点点火在2.43 ms时火药已经接近全部燃完,且各特征量分布较为均匀。为此,在大口径长药室平衡炮以及其它一些装药量大的大口径火炮中采用多点点火技术可以有效改善传火时间,增加点传火安全性,抑制火药堆积。