10#-159炸药与H781炸药的耐热性能研究

为了研究10#-159和H781炸药的耐热性,采用热爆炸装置研究了2种炸药的热爆炸历程,且研究了高温加载对装药性能的影响。热爆炸试验表明,10#-159炸药的热安全性低于H781炸药。高温加载试验表明,与H781炸药相比,10#-159炸药经历长时间高温加载后产生明显失重,这影响了装药密度,同时导致炸药的高温使用性能降低,高温引起装药产生的体积变化可能在装药内部形成内应力,并通过挤压药型罩影响射流方向。     

HMX和几种聚奥(JO)炸药的绝热分解

采用绝热加速量热仪(ARC)对3种HMX基PBX炸药(10#-159、聚奥-10、聚奥-9)和单质炸药HMX在绝热条件下的热分解行为进行了研究,得到了绝热分解温度、温度转化分数随时间的变化曲线和温升速率、压力随温度的变化曲线,计算了绝热分解反应动力学参数和自加速分解温度SADT,以SADT作为比较4种炸药热稳定性的判据。结果表明,4种炸药的绝热分解过程分为延滞期、加速期、降速期和残渣分解期;4种炸药均经历了较长的延滞期和短暂的加速期,放热剧烈并伴随明显的压力效应;10#-159、聚奥-10、聚奥-9和HMX的初始分解温度分别为89.95℃、104.70℃、114.41℃、153.58℃,25kg标准包装条件下的SADT分别为80.90℃、111.71℃、119.10℃、187.86℃,4种炸药的热稳定性排序为:HMX聚奥-9聚奥-1010#-159。     

用非等温DSC估算硝化棉B_(na)自催化分解反应热爆炸的临界温升速率

基于Semenov的热爆炸理论和自催化反应的速率方程,导出了含能材料Bna自催化分解反应热爆炸的临界温升速率表达式。用非线性约束优化问题的信赖域算法计算出Bna自催化分解反应转向热爆炸时硝化棉(N质量分数13.54%)的临界温升速率,得到非等温DSC条件下描述硝化棉Bna自催化分解反应的动力学方程。     

RDX基炸药热起爆临界温度的测试及数值计算

为了研究RDX基炸药在不同烤燃温度下的热分解规律,采用恒温控制技术,以1℃/min的升温速率对RDX基炸药进行了烤燃试验。利用FLUENT软件对不同温度下的热爆炸延滞期进行了数值模拟。结果表明,烤燃温度对RDX基炸药的热分解有重要影响,当恒定温度达到175℃时,RDX基炸药的分解速率发生明显变化。数值模拟结果表明,当以1℃/min的升温速率加热至178℃恒定660min时,RDX基炸药发生了自加热反应,最终导致点火。RDX基炸药发生自加热反应的临界温度为178℃。     

热老化对HMX基高聚物黏结炸药撞击感度的影响

参照GJB 736.8—1990的试验方法,对奥克托今(HMX)基高聚物黏结炸药在71℃高温条件下进行了长达203 d的加速老化试验,每隔一定时间测定其撞击感度。研究发现:炸药的撞击感度在加热到147 d以后有下降的趋势,与老化前相比下降了20%,但初期下降比较明显,后期下降比较缓慢,主要是由于热老化首先引起炸药中硝化棉分解,硝化棉的分解产物进一步引起HMX分解。     

溶剂-非溶剂法制备抗静电硝化棉复合材料及其性能表征

以硝化棉和导电填料为原料,采用溶剂-非溶剂法制备了抗静电硝化棉复合材料。通过扫描电子显微镜、体积表面电阻测定仪、非接触式静电压测试仪、热分析仪表征了抗静电硝化棉复合材料的微观形貌、抗静电性能及热分解性能。结果表明,导电填料质量分数为0.6%的抗静电硝化棉复合材料内部导电网络分布均匀、完整,体积电阻率和表面电阻率分别为1.02×109Ω·m和4.66×1010Ω,较硝化棉分别降低5个数量级和3个数量级,达到GJB2527-1995弹药防静电要求,且制备过程中静电电位为0.20kV,较硝化棉降低77.8%,显示了良好的抗静电性能;其表观分解热为259.4J/g,较硝化棉提高81.4J/g。     

由废弃火药和乳化炸药制备工业混合炸药

利用乳化炸药的基本配方与工艺，在乳化炸药的混拌(敏化)工序中将废弃火药和乳化炸药混合，制备工业混合炸药。实验结果表明，利用废弃硝化棉与岩石型乳化炸药所配制的工业混合炸药，具有较好的爆炸、贮存和抗水性能。这种废弃军用火药的再利用，既节药了资源，降低了处理成本，也改善了环境。     

合金还原法测定硝化棉硝化度

硝化度是用以表示硝化棉酯化程度的一种方法,是硝化棉主要的技术指标,它决定着硝化棉能量的大小,对硝化棉的溶解度、粘度和安定度也有一定影响。合金还原法是用容量分析方法测定硝化棉中的硝酸酯基。应用范围较广,可以测量各种硝化棉、硝酸盐、铵盐等的含氮量,结果准确度高,影响因素较易克服,特别是温度和季节性的影响小得多。     

硝化棉质量差异分析及其对推进剂制品性能的影响

为了获得D级硝化棉质量差异对其理化性能和推进剂制品性能的影响规律,对4种不同厂家、不同批次硝化棉样品的“八大度”、分子质量、分子质量分布及硝化均匀性等进行了表征及分析,并制备了4种改性双基(CMDB)推进剂样品,比较了各样品力学性能及燃烧性能的差异。结果表明,4种D级硝化棉样品的“八大度”均符合国军标要求,含氮量范围为11.9%～12.1%,GPC测得数均分子质量范围为0.59×10⁵～0.73×10⁵g/mol;硝化棉含氮量小幅下降会使其安定性有所提高,但对其推进剂制品的燃烧性能影响较小;含氮量和分子质量接近时,高分子质量组分的存在会提高硝化棉稀溶液的黏度;硝化棉分子质量分布和含氮量分布均匀性降低会造成其推进剂制品-40℃拉伸强度的降低。     

火炸药中粘结剂的分离测定及老化降解

本文应用高聚物的溶解热力学理论,讨论了 SD12火药、BL 炸药、RL 炸药中粘结剂的分离,采用乌氏粘度计法跟踪了 SD12火药和 BL 炸药中粘结剂硝化棉和 R 乳胶的老化降解,并分别与有效安定剂含量和抗压强度的变化进行了比较,预估了 SD12火药的安全寿命,得出了 BL 炸药中 R 乳胶受热后固化交联的初步认识。     

溶剂萃取法回收TNT的安全性研究

为了更好地利用回收的废弃火炸药,以甲苯作为溶剂,利用溶剂萃取法从B炸药中回收TNT组分;采用液相色谱法测定回收TNT的纯度;采用差示扫描量热仪(DSC)和5 s爆发点实验对回收的TNT和对比样品进行了热安定性分析;测定了回收TNT的撞击感度和摩擦感度。结果表明,液相色谱法测得回收TNT纯度为94.19%,对比样品TNT纯度为96.66%;不同升温速率下,回收TNT熔化峰温较对比样品降低了0.9~1.4℃,分解峰温降低了5℃左右,活化能降低3.51 kJ/mol,表明回收TNT的热安定性有所降低;回收TNT的5 s延滞期爆发点为422.7℃,较纯TNT文献值低约53℃,比对比样品TNT高28.5℃;5 s爆发点变化与其所含杂质种类有关,回收TNT中的杂质对热感度的影响较小;回收TNT的撞击感度为8%,摩擦感度为4%,与对比样品相比均下降,表明回收TNT的安全性较好,能满足再利用的要求。     

复合钝感剂对梯黑铝炸药的钝感机理

为了降低梯黑铝类混合炸药的感度,采用微晶蜡、高分子预聚体、硝化纤维素等材料制成复合钝感剂,并将其加入到梯黑铝炸药中,测试了梯黑铝(THL90%/钝感剂10%)炸药的机械感度和抗过载安全性,初步探讨了复合钝感剂的钝感机理.结果表明,高分子预聚体PE、硝化纤维素对微晶蜡有较强的乳化作用,高分子预聚体、梯恩梯对硝化纤维素有熔胀与熔解作用.复合钝感剂的乳化作用是使炸药钝感的根本所在.钝感的梯黑铝炸药的摩擦感度为0,撞击感度为24%.     

岩石膨化硝铵炸药的爆破威力研究

研究了岩石膨化硝铵的爆炸性能和爆破威力，在分析岩石爆破机理的基础上，通过与铵梯炸药，铵梯油炸药的爆破性能比较，并根据其自身的爆速高，重量威力大而体积威力稍小的特点，提出进一步提高该炸药爆破威力的技术途径。     

密度分级法分离废旧梯黑铝炸药中的RDX与铝粉

为了研究分离回收废旧梯黑铝炸药中各成分的高效低成本的物理方法,采用控温离心和控温水洗结晶,回收梯黑铝炸药中的TNT组分;再根据RDX与铝粉的密度差异,使用密度分级法,分离RDX与铝粉,优化了分离条件,对回收物质进行DSC和XRD表征,并测试其撞击感度。结果表明,在密度为2.0g/cm3的溴化锌溶液中,控温30℃、离心转速2500r/min等条件下,回收RDX和铝粉回收率分别为67.6%和86.5%,纯度分别为77.2%和94.6%;回收的RDX热安定性良好,存在少量铝粉和TNT与RDX的共熔物,且基本没有独立存在的TNT组分,其撞击感度为90%;回收铝粉中含有微量氧化铝粉和炸药成分;两种回收物组分中均不含溴化锌。该物理方法可有效实现废旧梯黑铝炸药各组分的高效绿色回收。     

老化对TNT基熔铸炸药性能的影响

为了研究老化对炸药性能的影响,对自然贮存的3种熔铸炸药TNT／RDX、TNT／RDX／Al和 TNT／HMX／Al进行了加速老化试验。通过扫描电镜、真空安定性试验研究了老化前后3种炸药的微观形貌和安全性能,并测试了老化前后3种炸药的感度和爆速。结果表明,老化后炸药颜色变深,体积膨胀,质量变轻。样品的放气量小于2 mL／g ,热感度变化也较小。机械感度的变化与炸药组分和老化方式有关。TNT／RDX的爆速随着贮存时间的增加而降低,与整体加速老化情况一致,TNT／RDX／Al和 TNT／HMX／Al的爆热随贮存时间的增加变化趋势相反,说明两者老化机理可能不同。     

粗制TNT在工业炸药中的应用研究

采用了一种新的制备方法，将粗制TNT应用于工业炸药中，对其制成品的爆轰性能进行了测定，实验证明粗制TNT可制备出性能可靠的工业炸药。     

膨化硝酸铵炸药的生产

用表面活性技术处理得到的膨化硝酸铵炸药，较好地克服了粉状硝铵炸药的主要缺点，具有高爆速、高威力、高猛度的爆炸特性。由于其体系中不含TNT，且毒性小、成本低，因此具有良好的经济效益、社会效益及推广应用前景。     

热通量传感器在爆炸场热辐射测试中的应用

利用一种热通量传感器(HFM)测试系统研究了爆炸场的热辐射效应,测试了质量为27 kg的固液复合含铝炸药、固体复合含铝炸药、燃料空气炸药以及TNT4种炸药的爆炸场热效应,得到了相应的热通量动态曲线.依据云爆药剂的爆炸特性,分析了爆炸场的热效应以及热毁伤效应.结果表明,通过HFM可以获得明显的爆炸场热通量信号以及HFM的...     

Preparation and Performance of a HNIW/TNT Cocrystal Explosive

A novel cocrystal explosive composed of 2,4,6,8,10,12‐hexanitrohexaazaiso‐wurtzitane (HNIW) and 2,4,6‐trinitrotoluene (TNT) in a 1 : 1 molar ratio was effectively prepared by solvent/nonsolvent cocrystallization adopting dextrin as modified additive. The structure, thermal behavior, sensitivity, and detonation properties of HNIW/TNT cocrystal were studied. The morphology and structure of the cocrystal were characterized by scanning electron microscopy (SEM) and single crystal X‐ray diffraction (SXRD). SEM images showed that the cocrystal has a prism type morphology with an average size of 270 μm. SXRD revealed that the cocrystal crystallizes in the orthorhombic system, space group Pbca, and is formed by hydrogen bonding interactions. The properties of the cocrystal including sensitivity, thermal decomposition, and detonation performances were discussed in detail. Sensitivity studies showed that the cocrystal exhibits low impact and friction sensitivity, and largely reduces the mechanical sensitivity of HNIW. DSC and TG tests indicated that the heterogeneous exothermic decomposition of the cocrystal occurs in the temperature range from 170 °C to 265 °C with peak maxima at 220 °C and 250 °C and significantly increases the melting point of TNT by 54 °C. The cocrystal has excellent detonation properties with a detonation velocity of 8426 m s⁻¹ and a calculated detonation pressure of 32.3 MPa at a charge density of 1.76 g cm⁻³, respectively. Moreover, the results suggested that the HNIW/TNT cocrystal not only has unique performance itself, but also effectively alters the properties of TNT and HNIW. Therefore, the cocrystal formed by HNIW and TNT could provide a new and effective method to modify the properties of certain compounds to yield enhanced explosives for further application.     

熔铸混合炸药用载体炸药评述

介绍了TNT、3号炸药、DNTF、TNAZ、DNAN、DNP等典型熔铸载体炸药的物化性能、爆炸性能、安全性能、结晶和凝固性质铸装质量,分析了作为载体炸药所存在的优点和不足,提出了利用优势克服不足的途径.认为TNT通过改性仍然是熔铸炸药的主要载体炸药;3号炸药具有系统研究的必要;DNTF通过降低冲击波感度和强化结晶控制研...