BNCP起爆药的合成及其主要性能

研究了高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)起爆药的合成方法,对BNCP的结构和主要性能进行了测试.     

金属配合物类炸药的爆轰性能计算及数值模拟

拟合了高氯酸[四氨·双(5-硝基四唑)]合钴(Ⅲ))(BNCP)、高氯酸·四氨·双叠氮基合钴(Ⅲ) (DACP)以及四氨·双(3,5-硝基三唑)合铜(Ⅱ)三种金属配合物炸药的固体爆轰产物Co和Cu的Cowan状态方程参数和热力学函数系数,利用VLW爆轰产物状态方程程序计算了其爆速、爆压等爆轰参数值,同时根据计算得到的等...     

三种起爆药抗高加速度过载能力及受力模型

采用霍普金森杆装置研究了叠氮化铅(LA)、斯蒂芬酸铅(LTNR)、高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)三种起爆药抗高加速度过载的能力,提出了50 MPa压制起爆药柱加速度过载下的受力模型。研究表明,LA、BNCP、LTNR药柱抗加速度过载的临界值分别为5000,5000,10000 g,起爆药药柱先经过短历时的弹性变形后发生脆性断裂,整体具有弹脆性的特征。     

激光与含能化合物相互作用机理研究

测试了十种新型配位化合物起爆药、炸药光吸收波谱,对比了不同波长下含能化合物的激光感度。结果表明:高氯酸.四氨.双叠氮基合钴(Ⅲ)(DACP)在紫外-可见光有连续吸收,用635 nm的激光作用,可显著提高激光感度。在532~1060 nm,没有发现高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)感度与波长有相关性。多种新型配位化合物对915 nm激光显示较高的感度。根据试验现象和结果认为:激光波长不同,将导致化合物激发反应机理不同。如果激光是可见紫外波段,光量子能量有利于选择性地激发分子的电子能级,或破坏化合物中弱键而诱导化学反应发生,化合物属于光致分解机理、引发弱键断裂机理;如果激光是红外波段,化合物表现的则是热分解机理。     

BNCP粒度对固体激光起爆感度和延期时间的影响

为提高火工药剂的激光感度,以3%(质量)碳黑为掺杂物,研究了高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)粒度对激光起爆能量和延期时间的影响,结果表明:在同样的条件下,BNCP粒度越小,激光起爆阈值越小,最小达2.17mJ;延期时间越短,最短达326.7μs。     

DACP的量子化学与光分解机理

采用量子化学密度泛函理论方法,计算了新型起爆药高氯酸.四氨.双叠氮基合钴(Ⅲ)(DACP)的分子结构参数。分析了DACP的结构与光谱特性、光化学分解机理。研究表明:DACP中NH3和N3上的N形成了强亲核中心,而ClO4上的Cl以及Co原子形成了强亲电子中心。DACP外层电子是由—N3上的N原子向—ClO4基团的Cl原子转移,这一能量跃迁是分裂的,在340.99～699.89nm处有连续的强吸收峰。计算了DACP分子的红外理论图谱,其结果与实验值相吻合。     

高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)分子和晶体结构与性能的理论研究

运用密度泛函理论(DFT)分别对高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)分子和晶体进行了理论计算.首先选取4种常见密度泛函方法对BNCP气相分子进行优化,结果表明TPSS(Tao,Perdew,Staroverov,Scuseria)方法最适合此体系.随后运用Materials Studio中DMOL3模...     

碳纳米管及碳黑对BNCP感度性能的影响

采用DSC、GJB5891.22,24,25,27-2006方法研究了掺杂碳纳米管(CNTs)及碳黑(CB)对高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)的热、撞击、摩擦、火焰、静电火花和激光感度的影响。结果表明:(1)碳纳米管和碳黑能够降低半导体激光起爆BNCP发火阈值;(2)掺杂5%CNTs和5%CB的BNCP的50%激光发火阈值分别为13.76和5.06 mJ;(3)在加热速率为10℃·min-1的条件下,BNCP、BNCP/CNTs、BNCP/CB主要放热分解峰温度分别为289.87,277.75,276.67℃;(4)撞击、火焰感度:BNCP>BNCP/CNTs>BNCP/CB;摩擦感度:BNCP/CB>BNCP/CNTs>BNCP;静电火花感度:BNCP/CB>BNCP>BNCP/CNTs。     

激光敏感起爆药高氯酸·5-肼基四唑汞的合成和性能

以5,5'-偶氮四唑钠为原料,采用盐酸酸化、乙酸钠重结晶的方法得到了5-肼基四唑中间体,5-肼基四唑再与醋酸汞和高氯酸经过配位反应得到了高氯酸·5-肼基四唑汞(HTMP).利用红外光谱分析仪、能谱分析仪、元素分析仪等表征了其结构,并测定了其热性能.采用兰利法测试了HTMP的激光感度,结果表明,在不掺杂情况下,HTMP 50%发火能量为972 mJ,高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)则不发火;当掺杂5%碳黑后,HTMP50%发火能量为2.56 mJ,BNCP为59 mJ.HTMP的机械感度与BNCP相当.     

新一代起爆药设计与合成研究进展

高氮杂环化合物是火工品新一代起爆药,表现出优异起爆点火性能,可替代现役叠氮化铅、斯蒂芬酸铅,同时满足绿色环保要求。研究关键技术是高氮杂环中间体或配体、高氮杂环配位化合物及其系列盐设计与合成。新一代起爆药主要配体是5-硝基四唑(5-NT)、5-肼基四唑(5-HT)、1,5-二氨基四唑(1,5-DAT)及三唑类,它们具有芳香性,生成热高、氮含量达61%～85%,可以设计成配阳离子、配阴离子和盐3类高能钝感起爆药。高氯酸.四氨.双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)已应用于激光、半导体桥(SCB)等先进火工品。5-NT配体的Ni/Cu/ZnBNCP同系物、DAT铜、铁、钴、镍配阳离子起爆药、5-NT亚铁及铜、钴、镍配阴离子起爆药、肼基四唑三唑Hg、Cu、Co、Ni、Cd盐类起爆药、DTA硝酸、高氯酸盐类起爆药均是国外新一代起爆药研究重点。其典型起爆药有:[CuⅡ(DAT)5(NO3)]NO3、(NH4)2[FeⅡ(NT)4(H2O)2]、(NH4)2[CuⅡ(NT)4(H2O)2]。