熔铸载体2,4-二硝基苯甲醚的热安全性研究

为全面了解2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)的热安全性,通过分子结构分析和DSC对DNAN的理化特性进行研究;并采用自行设计的热感度试验装置和1L烤燃试验装置,分析炸药在220、230℃和240℃等不同温度下的烤燃响应情况,观察了炸药在大尺寸烤燃过程中的变化情况;采用公斤级低易损性试验验证了DNAN基熔铸炸药的安全性。结果表明,DNAN分子结构稳定,在365.1℃发生热分解反应,5 s爆发点为374.1℃,活化能为215.0 kJ/mol;DNAN的烤燃过程经历4个阶段,分别为固-液相变阶段、慢速分解阶段、快速分解阶段和喷发及点火阶段;DNAN炸药良好的热安全性使DNAN基熔铸炸药在热刺激作用下反应温和,为其在低易损炸药上的应用奠定了基础。     

3-硝仿基-5-甲基-1,2,4-三唑的合成及性能

以1,1′-二氨基-2,2′-二硝基乙烯(FOX-7)为原料，经肼解反应、酰化反应、硝化环化反应合成了3-硝仿基-5-甲基-1,2,4-三唑(MFT),三步反应收率依次为84%、64%、66%。培养出中间体1-氨基-1-(2-乙酰基肼基)-2,2-二硝基乙烯(AHADNE)、目标产物MFT的单晶并进行了解析，两种化合物的晶体密度分别为1.624g/cm³、1.698g/cm³。采用差示量热/热重(DSC/TG)方法对MFT的热稳定性进行表征，其热分解峰温178.7℃,热稳定性良好。通过量子化学方法对MFT进行几何构型优化，并计算得到其标准固相生成焓为99.4kJ/mol。以Kamlet-Jacob公式计算了MFT的爆轰性能，其爆速为8051m/s,爆压为28.28GPa。     

一种DNAN基熔铸炸药压滤装药工艺安全性分析

为确保混合炸药在压滤装药工艺过程中的安全性,通过工艺过程安全性分析,获得了工艺安全性风险因素及其分类;利用试验测试和数值仿真手段,对一种DNAN基熔铸混合炸药(MCX-D)的本质安全性、相容性、机械和热刺激等装药工艺安全性影响因素进行了分析与研究。结果表明,炸药本质上是安全的,压滤工艺过程中组分变化和热损伤导致炸药本身感度的升高有限(机械感度≤40%),符合使用要求;装药在温度和压力双重作用下的内部温升仅为0.3℃左右,不存在热爆炸的可能性。由此证明DNAN基熔铸炸药压滤装药工艺是安全可靠的。     

一种平板状爆炸焊接用炸药

将硝酸铵、硝酸钠、尿素、水、机油和Span80等通过乳化技术制备出乳胶基质。将制备好的乳胶基质和泡沫树脂混合,得到一种平板状炸药。实验表明:该种炸药的密度可低至0.17g/cm³,爆轰的临界厚度为18 mm,在最低临界密度下的爆速为1 678 m/s;随着密度的增加,爆速增加。密度为0.23 g/cm³时,测得爆速为2 149 m/s。初步分析,该炸药可满足某些爆炸焊接工艺的要求。     

齐齐哈尔华安化工有限责任公司粉状乳化炸药连续化生产线调试圆满成功

介绍了一种低爆速粉状乳化炸药制备方法,通过乳化、钢带冷却、固化、粉化的工艺流程,采用控制炸药粒度的方法得到1种低爆速炸药。该炸药外观为细颗粒状,粒度1.2～2.5mm、装药密度0.90～1.05 g/cm³。试验证明,该低爆速炸药具有雷管起爆感度,爆速2200～2700 m/s、猛度8～12 mm、传爆长度>12 m(装药直径32mm),储存期>6个月。该低爆速炸药生产工艺简单、爆速调节方便、安全性好,可满足特殊控制爆破的需要。     

TiH2对乳化炸药性能的影响研究

为获得高威力且热稳定性良好的乳化炸药,研制了一种含有TiH₂的乳化炸药,并对该乳化炸药的性能进行测定。爆速、爆热和猛度实验研究发现,加入TiH₂会使乳化炸药爆速微降,同时提升其爆热和猛度。当乳化炸药中TiH₂质量分数为2%、4%时,爆热分别增加了4.21%、5.66%;猛度分别增加了15.29%、17.20%。TG-DTG实验研究发现,加入TiH₂不会影响乳胶基质的热分解过程,但会降低其表观活化能。当乳化炸药中TiH2的质量分数为2%、4%时,乳化基质的表观活化能分别降低了21.04%、12.61%。TiH₂能够在不影响乳化基质热分解过程的同时,提高乳化炸药威力。     

用DSC法研究混入煤粉的铵油炸药相容性

为了研究混入煤粉的铵油炸药的相容性以及煤粉与铵油炸药之间的相互作用,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了铵油炸药、混入煤粉的铵油炸药、硝酸铵和混入煤粉的硝酸铵的热分解特性。用Kissinger方程求解了铵油炸药和混入煤粉的铵油炸药的表观活化能(E_a),考察了煤粉与铵油炸药的化学相容性。研究结果表明:在常压氮气氛围的环境中,铵油炸药和硝酸铵的DSC曲线中的热分解均为吸热峰;当煤粉和硝酸铵混合后,煤粉与硝酸铵会在硝酸铵的热分解温度之前发生化学反应,随着煤粉含量的提高,硝酸铵的热分解逐渐转变为放热峰,说明煤粉能极大地降低硝酸铵的热稳定性;使用DSC法研究混入煤粉的铵油炸药相容性等级为4级,煤粉与铵油炸药的相容性差。     

用DSC法研究混入煤粉的铵油炸药相容性

为了研究混入煤粉的铵油炸药的相容性以及煤粉与铵油炸药之间的相互作用,采用差示扫描量热仪(DSC)研究了铵油炸药、混入煤粉的铵油炸药、硝酸铵和混入煤粉的硝酸铵的热分解特性。用Kissinger方程求解了铵油炸药和混入煤粉的铵油炸药的表观活化能(E_a),考察了煤粉与铵油炸药的化学相容性。研究结果表明:在常压氮气氛围的环境中,铵油炸药和硝酸铵的DSC曲线中的热分解均为吸热峰;当煤粉和硝酸铵混合后,煤粉与硝酸铵会在硝酸铵的热分解温度之前发生化学反应,随着煤粉含量的提高,硝酸铵的热分解逐渐转变为放热峰,说明煤粉能极大地降低硝酸铵的热稳定性;使用DSC法研究混入煤粉的铵油炸药相容性等级为4级,煤粉与铵油炸药的相容性差。     

2,4-MDNI/PETN低共熔物的制备与性能表征

为降低高能炸药季戊四醇四硝酸酯（PETN）的感度,使用钝感高能炸药1-甲基-2,4-二硝基咪唑（2,4-MDNI）与PETN制备了2,4-MDNI/PETN二元混合体系。通过差示扫描量热法（DSC）研究了不同组分比例的2,4-MDNI/PETN的熔融液化过程,建立了2,4-MDNI/PETN二元混合体系的T-x相图,并得到低共熔物组成。研究了不同升温速率下2,4-MDNI/PETN低共熔物的分解过程,并计算了其热分解反应动力学参数。通过体积收缩率、凝固表面微观形貌等研究了2,4-MDNI/PETN低共熔物的凝固性能。测试了2,4-MDNI、PETN及2,4-MDNI/PETN低共熔物的机械感度,并计算了2,4-MDNI/PETN低共熔物的爆轰参数。结果表明:2,4-MDNI/PETN低共熔物中2,4-MDNI与PETN的摩尔比为71∶29,平均熔融温度116.9 ℃,平均热分解反应温度207.5 ℃,热分解反应活化能167.05 kJ/mol,体积收缩率14.4%,撞击感度32%,摩擦感度0,生成焓－37.1 kJ/mol,理论密度1.732 g/cm³,计算爆速8 031 m/s,爆压27.89 GPa。表明2,4-MDNI的加入可以显著降低PETN的感度,同时保持其较高的能量水平。     

不敏感熔铸炸药的研究现状及发展趋势

针对不敏感弹药的发展需求,对不敏感熔铸炸药的研究现状及发展趋势进行研究。综述了TNT基、DNAN基、蜡基、低共熔物载体基和新型载体基5种类型的不敏感熔铸炸药的国内外研究现状,归纳了不同类型炸药的优缺点,提出了TNT基和低共熔物基炸药是目前不敏感熔铸炸药发展的重点,指明了新型载体、低共熔物体系、不敏感单质炸药、炸药不敏感化处理和功能助剂等方面未来的主要发展方向。     

一种CL-20基混合炸药等静压装药工艺安全性分析

为确保炸药在等静压装药工艺过程中的安全性,对一种CL-20基混合炸药(GMD-15)的本质安全性及其与接触材质的相容性进行了分析;运用数值模拟、力学性能测试、热安全性能测试手段,重点分析了GMD-15等静压压制工艺过程中的受力安全性以及热安全性。数值模拟表明:140 MPa条件下,等静压压制药柱的温升为7℃,小于普通模压(29℃);力学性能测试中以≥5 MPa/s的应力率对GMD-15药柱施加压应力,药柱没有发生爆炸或者燃烧;热安全性能测试中以1.5~2.0℃/min的升温速率对GMD-15药粉进行加热,190℃药粉方发生反应,将GMD-15药柱在108℃左右恒温3 h,未发生反应。分析认为,等静压压制GMD-15工艺过程安全,不会导致炸药发生热爆炸。     

典型工业炸药耐热性实验研究

针对工业炸药实际应用于露天深孔煤矿火区高温爆破的现状,在实验室规模下模拟高温炮孔加热技术,用这种实验技术来分析两种典型添加物质对铵油炸药热分解特性的影响,以及对比铵油炸药、乳化炸药和水胶炸药耐高温性能。研究结果表明:相对于其他两种工业炸药,铵油炸药的耐热性能更好,更适用于火区高温爆破;在铵油炸药中添加5 %(质量分数）NH₄Cl,分解反应峰温度降低了24.8 ℃,并且缩短了样品到达恒定的烘箱温度的时间,NH₄Cl 的加入显著降低了铵油炸药的耐热性;在铵油炸药中添加5%(质量分数）Na2SO₄,延长了样品到达恒定的烘箱温度的时间,提高了铵油炸药的耐温性能。结果为耐热工业炸药配方设计提供了依据。     

粉状乳化炸药爆炸特性的实验研究

文章研究了粉状乳化炸药的爆炸特性－最大爆炸压力（Ｐｍａｘ）和最大爆炸压力上升速率［（ｄＰ／ｄｔ）ｍａｘ］，考查了各种因素对爆炸特性的影响，并与玉米粉和ＴＮＴ的爆炸行为进行了对比。试验结果表明，粉状乳化炸药与ＴＮＴ相比有着低得多的最大爆炸压力和最大爆炸压力上升速率。从火焰传播机理看，粉状乳化炸药更象非自供氧的玉米粉尘。     

安检示踪标识物与工业炸药的相容性研究

针对安检、示踪标识物与爆炸物品相容性的重要表现是热稳定性的问题,采用杜瓦瓶实验法对研制的安检示踪标识物分别与乳化炸药、粉状乳化炸药和乳胶基质的热稳定性进行了研究。结果是.实验温度100℃,实验过程中样品的最高温度为95~98℃。依据联合国《关于危险货物运输的建议书-实验和标准手册》(第五修订版)的判定标准,试样具有热稳定性,表明所研制的安检示踪标识物与乳化炸药、粉状乳化炸药和乳胶基质的相容性良好。该实验为实现安检和示踪等目标提供了依据。     

树脂微球敏化乳化炸药的安全性研究

介绍了乳化炸药敏化技术的安全性现状,对比分析了具有封闭微孔、表面光滑、耐压强度高的树脂微球作为敏化剂的乳化炸药的安全性,并对树脂微球敏化的乳化炸药在常温(20℃)及高温(95℃)时的摩擦感度、撞击感度、热感度、热分解温度、真空安定性及乳胶基质同树脂微球的相容性进行检测。结果表明:树脂微球提高了乳化炸药的本质安全性及产品的爆炸性能和储存稳定性;树脂微球敏化的乳化炸药机械感度低,具有良好的热安全性及化学安定性。该敏化技术对高温敏化及中低温敏化乳化炸药生产线均适用。     

安检示踪标识物与工业炸药的相容性研究

针对安检、示踪标识物与爆炸物品相容性的重要表现是热稳定性的问题,采用杜瓦瓶实验法对研制的安检示踪标识物分别与乳化炸药、粉状乳化炸药和乳胶基质的热稳定性进行了研究。结果是.实验温度100℃,实验过程中样品的最高温度为95⁹8℃。依据联合国《关于危险货物运输的建议书-实验和标准手册》(第五修订版)的判定标准,试样具有热稳定性,表明所研制的安检示踪标识物与乳化炸药、粉状乳化炸药和乳胶基质的相容性良好。该实验为实现安检和示踪等目标提供了依据。     

高热剂在弹药销毁中的应用

为了解决弹药生产、运输、储存、应用中产生的报废弹药,以及军事演习和战争年代遗留弹药的销毁问题,常采用爆炸法、燃烧法和分解法,但是对于那些不能移动,必须原地销毁的弹药,上述方法存在着很大的安全隐患,必须采用高热剂销毁弹药的方法。高热剂销毁弹药主要包括高热剂金属熔流销毁法和金属熔融依附法,利用铝热反应产生的高温和熔融金属熔渣,对弹药金属壳体进行熔穿,并点燃内部炸药,使炸药产生的高温高压气体由熔穿孔排出,避免了爆炸。高热剂销毁弹药减少了对弹药的处理工序,大大降低了危险系数,对于不便进行移动和预处理,必须进行就地销毁的弹药,有很好的应用价值。但目前高热剂销毁弹药也存在一定的局限性,即都需要特制模具对高热剂药粉进行固型,这就为实际操作和运用带来一定的危险性和局限性。     

高热剂在弹药销毁中的应用

为了解决弹药生产、运输、储存、应用中产生的报废弹药,以及军事演习和战争年代遗留弹药的销毁问题,常采用爆炸法、燃烧法和分解法,但是对于那些不能移动,必须原地销毁的弹药,上述方法存在着很大的安全隐患,必须采用高热剂销毁弹药的方法。高热剂销毁弹药主要包括高热剂金属熔流销毁法和金属熔融依附法,利用铝热反应产生的高温和熔融金属熔渣,对弹药金属壳体进行熔穿,并点燃内部炸药,使炸药产生的高温高压气体由熔穿孔排出,避免了爆炸。高热剂销毁弹药减少了对弹药的处理工序,大大降低了危险系数,对于不便进行移动和预处理,必须进行就地销毁的弹药,有很好的应用价值。但目前高热剂销毁弹药也存在一定的局限性,即都需要特制模具对高热剂药粉进行固型,这就为实际操作和运用带来一定的危险性和局限性。     

CL-20基高爆热含铝压装混合炸药的研究

为了提高CL-20基高爆热含铝压装混合炸药配方的成型性能,使用了新的黏结剂体系。通过工艺优化研究,获得了最佳的机械干混工艺条件:混合温度70~85℃,混合时间20~30 min;最佳的压药条件:压药温度85℃、比压3 300 kg/cm^2、保压时间60 min。对新配方的爆热、真空安定性、爆发点和环境适应性进行了测试,结果显示,新配方具有很高的爆热,良好的热安全性、环境适应性和可靠性。新配方密度为2.041 g/cm^3,爆热为8 834.3 J/g。