HMX的氟橡胶包覆技术及其撞击感度研究

采用超临界流体SAS法,以氟橡胶（FPM2602）为钝化包覆剂,对主体炸药超细奥克托今（HMX）的粒子表面均匀包覆,制备出超细HMX为基传爆药。对系统温度、系统压力、溶液浓度等参数进行实验研究,用红外光谱（FT-IR）和扫描电镜（SEM）对包覆后超细HMX进行了表征,并对其撞击感度进行了测试。结果表明：溶液浓度是影响包覆效果的最主要因素;当系统温度45℃,系统压力9.5MPa,溶液浓度为0.4g/ml,通气时间为20min条件下,氟橡胶均匀包覆在超细HMX颗粒表面,包覆后颗粒呈0.4-1μm球状,包覆后造型粉特性落高H50为38.50cm（12型工具、2.5kg落锤）,撞击感度比原料（H50为26.30cm）明显降低。     

HMX基钝感传爆药制备技术

为获得性能更佳的钝感传爆药,以奥克托今(HMX)原料为基础,采用溶剂-非溶剂重结晶技术,并辅以超声喷雾工艺制备细化HMX,同时,通过试验方法制备以丙烯酸酯橡胶(ACM)、F2602和Viton A等3种材料为黏结剂的包覆HMX,并分别测试分析其安全性.结果表明:经过细化后,HMX的热稳定性和热敏感性降低,而撞击安定性则...     

不同粒度RDX的重结晶制备和机械感度研究

为研究RDX机械感度随其粒度大小的变化规律,采用微团化动态结晶方法和溶剂/非溶剂滴加重结晶方法制备出中位径d50分别为0.429μm,7.052μm,40.75μm的RDX颗粒,并采用粒度分析仪和扫描电子显微镜(SEM)对3种试样的粒度进行了表征.测定了3种试样的撞击感度(特性落高H50)和摩擦感度(爆炸概率)值.测试结果表明,撞击感度随粒度减小逐渐降低,并且在粒度降至亚微米级时最低.摩擦感度随粒度减小先升高再降低,而且粒度在亚微米时最为钝感.     

不同粒度RDX的重结晶制备和机械感度研究

为研究RDx机械感度随其粒度大小的变化规律，采用微团化动态结晶方法和溶剂／非溶剂滴加重结晶方法制备出中位径如分别为0．429μm，7．052μm，40．75μm的RDX颗粒，并采用粒度分析仪和扫描电子显微镜（SEM）对3种试样的粒度进行了表征。测定了3种试样的撞击感度（特性落高H50）和摩擦感度（爆炸概率）值。测试结果表明，撞击感度随粒度减小逐渐降低，并且在粒度降至亚微米级时最低。摩擦感度随粒度减小先升高再降低，而且粒度在亚微米时最为钝感。     

二氧化氯母体材料安全性研究

为研究二氧化氯母体材料(氯酸钠、亚氯酸钠,分别用0#和1#表示)的安全性能,采用摩擦和撞击感度仪、电火花感度仪和差式扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry,DSC),对二者的机械感度、静电感度及热安全性能进行了对比研究,并研究了掺杂对母体材料机械感度和静电感度的影响。结果表明,未掺杂的样品机械安全性较高,爆炸危险性较低。掺杂树脂、木粉、油脂后,0#样品特性落高对数值分别为1.642、1.688、1.758,爆炸概率分别为0.72、0、0.64;1#样品特性落高对数值分别为1.427、1.354、1.447,爆炸概率分别为0.92、0、0.88。可知掺杂后二者均有爆炸危险,机械感度提升。当木粉与0#/1#试样掺杂比例分别为1∶10、1∶5、1∶2时,随木粉掺杂量增加,0#样品特性落高对数值由1.758降至1.715,爆炸概率由0.64上升至0.8;1#样品特性落高对数值由1.447增至1.522,爆炸概率由0.88上升至1。据此可知,随木粉与试样掺杂比例由1∶10增至1∶2,0#样品撞击感度趋于增加,1#样品撞击感度趋于减小,二者的摩擦感度呈上升趋势。且1#较0#样品对撞击、摩擦作用更敏感。两样品及掺杂3种掺杂物后样品均对静电作用不敏感;在0~300℃温升范围内,0#样品无放热峰,仅有1个吸热峰;1#样品出现两个放热峰,初始放热温度分别为167.00℃、207.21℃,焓变分别为519.795 6 J/g、301.525 8J/g。这说明1#样品易发生热积聚,引起热爆炸;而0#样品在此温升范围内,相对较安全,热安全性能较高。     

HNIW/HTPB传爆药的制备及性能研究

以HNIW为高能填料,以HTPB为粘结剂,采用真空浇注法制备了HNIW/HTPB传爆药。为研究HNIW基浇注型传爆药的爆炸特性,通过实验制备了HNIW/HTPB传爆药,并对其撞击感度、临界直径和爆速等性能进行了分析研究。结果表明,HNIW/HTPB传爆药对撞击作用较钝感,当HTPB的含量为12%时,其特性落高h50为51.68cm,临界直径小于0.6mm,它的实测爆速为8248m/s,接近其理论爆速8320m/s,且HNIW/HTPB传爆药各组分之间具有良好的相容性,因此该传爆药具有良好的安全性能和传爆性能,适合于微尺寸装药,从而具有广阔的应用前景。     

石墨烯对RDX机械感度及爆轰性能的影响

炸药添加剂对改善单质炸药安全与能量特性有重要作用。为研究纳米微颗粒石墨烯(Gr)对黑索今(RDX)热性能、机械感度及爆轰性能的影响，设计不同比例含量的Gr/RDX混合药剂配方，并对其进行差热、撞击感度、摩擦感度、爆速及钢凹深度的测试分析。结果表明:与纯RDX相比，Gr/RDX混合药剂DSC（差示扫描量热）曲线分解峰宽变窄、峰形更尖锐，Gr加速RDX的放热过程；Gr/RDX混合药剂撞击感度与摩擦感度随Gr比例含量的增加呈先降低后升高的趋势，少量Gr可使RDX变得钝感，含量增加时，敏化作用逐渐表现出来；Gr/RDX混合药剂爆速与钢凹深度随Gr比例含量的增加而降低；Gr含量为1%时可显著降低RDX的机械感度，而能量基本不衰减。Gr可作为RDX功能添加剂，在确保能量输出的同时，可降低机械感度、提高安全性。     

2-苯基[60]富勒烯吡咯烷衍生物的合成研究

为了给高能炸药提供钝感剂,以提高其安全性能,用甘氨酸、苯甲醛和C60等为原料合成了2-苯基[60]富勒烯吡咯烷衍生物(产物1),探讨并获得了产物1的适宜合成工艺条件: 反应物C60、苯甲醛和甘氨酸物质的量之比为1∶4∶6,温度为105 ℃,反应时间为14 h,此时产率可达到75%(以消耗的C60计).用FT-IR(傅立叶变换红外光谱)、UV-Vis(紫外可见光谱)、1H-NMR(核磁共振氢谱)和MS(质谱)表征了产物1的结构,初步探讨了产物1对HMX(奥克托今)的钝感作用.结果表明,产物1对HMX具有明显的钝感作用,添加质量分数为1%的产物1可使HMX的摩擦感度降低到33%,撞击感度降低到48%.     

环境温度对烟火药剂混触机械感度的影响研究

对烟花爆竹药剂典型氧化剂与还原剂的二元混合物在不同温度的条件下进行撞击感度及摩擦感度测试,分析不同氧化剂、还原剂及温度对二者混触的影响规律。结果表明:含有硫磺的药剂撞击感度值较大,含有镁铝合金粉的药剂摩擦感度值较大;随着温度升高,药剂的撞击感度值升高,而不同药剂的摩擦感度值表现出不同趋势,这与机械撞击和摩擦作用下起爆机理不同有很大的关系,并从理论上对实验结果进行分析。     

烟花爆竹烟火药剂危险性评价方法

为预防涉及烟花爆竹用烟火药剂的事故,应当在大规模制造、使用、储存之前,初步评估其危险性。在大量文献调研和专家建议基础上,选取机械感度(撞击和摩擦)和热感度作为烟火药安全性的最主要的指标。基于危险度的定义,用摩擦感度、撞击感度和热感度表征可能性,用最大放热量原则计算的放热量表征严重度,提出一种简便的,对烟花爆竹用烟火药剂的危险性进行评价的方法。运用此种方法得到的几种药剂的危险性等级比较符合实际情况。     

不同配比安全点火药B/KNO_3的研究

为研究可靠点燃主装药,性能稳定的B/KNO3点火药,对不同配比的B/KNO3进行配制并对其性能进行测试。不同配比B/KNO3在火焰感度、静电火花感度、撞击感度、摩擦感度4项外界刺激中,除了对撞击非常钝感之外,对其他3项外界刺激敏感。在不同比例的药中,以B/KNO3比例为50:50,粘结剂为X的药火焰感度最高,稳定性好;静电火花感度随B/KNO3中B比例提高而降低,摩擦感度随B/KNO3中B比例提高而提高,但当中B比例从40%提高到50%时,这两感度改变不多。分析得出B/KNO3比例为50:50,粘结剂为X的药满足对主装药点火可靠,稳定性好。     

无、含水过氧化苯甲酰热分解及撞击感度研究

为研究无、含水过氧化苯甲酰(BPO)的热分解特性、撞击感度及两者间的关系,首先分别对无水和含水24.9%的BPO进行差式量热扫描(DSC)测试和不同环境温度下的撞击感度测试;然后根据无水和含水BPO的一系列动态和等温DSC测试结果,分别对2种材料在固相分解和固相熔融为液相的分解过程建立"自催化+n级"模型和"自催化+自催化+n级"模型,并预测得到两者的热点温度为244.7、277.9℃;最后根据撞击感度测试结果,拟合得到特性落高H50与环境温度θ0的关系。结果表明:在40、50℃条件下,含水BPO撞击感度明显低于无水BPO,但前者在40～70℃的环境中对温度更加敏感。因此,在含水BPO的运输、贮存等工业过程中需注意控制温度以降低因撞击而产生爆炸事故的风险。     

高能-钝感复合装药结构冲击波感度数值模拟

为得到复合装药结构对冲击波感度的响应情况,采用显式有限元程序AUTODYN对高能炸药和钝感炸药的复合结构进行隔板试验的数值模拟。分析被发药柱内部的压力时程曲线,并据此判定是否发生爆轰,继而得到反映冲击波感度的隔板值。模拟结果显示复合结构尺寸与冲击波感度的非线性关系,拟合得到的公式可为工程中装药结构设计提供参考依据。这种结构用于战斗部装填设计,能够提高战斗部在冲击波载荷下的安全性。     

铝粉超细化对KClO3/Al/S配方药剂特性的影响

为研究铝粉超细化后对烟火药剂性能的影响,将普通铝粉和纳米铝粉分别与氯酸钾、硫黄粉按照零氧平衡的同一配比(17%Al+63%KClO3+20%S)配制成烟火药剂,分别用0#样品和1#样品表示。用ARC、WL-1型落锤仪和MGY-1型摆式摩擦感度仪等试验装置从热安全性、撞击感度和摩擦感度等方面进行对比试验。结果表明,与含普通铝粉的0#样品相比,含纳米铝粉的1#烟火药剂热分解的初始反应温度明显降低(118.67℃<123.3℃),反应到达最大温升速率所需的时间明显延长(4.94min>0.13 min),反应所能达到的最高压力明显降低(2.77 MPa/g<3.14 MPa/g),反应动力学因子明显降低(361.85 kJ/mol<409.41 kJ/mol),撞击感度明显下降(12%<100%)。这说明铝粉粒径对药剂的性能有一定的影响。纳米铝粉的加入在加速烟火药剂反应进程的同时,可有效降低其反应的激烈程度、压力危险性和撞击危险性,即铝粉超细化后可以有效改善烟火药剂的性能,提高其安全性。     

微纳核壳结构DAP-4@TATB的制备及安全性能研究

为了改善三元晶体钙钛矿结构DAP-4{(H₂dabco)[NH₄(ClO₄)₃],dabco=三乙烯二胺,triethylenediamine}的机械刺激安全,利用溶剂蒸发法,研究了修饰剂氟橡胶F2602质量分数对DAP-4表面包覆影响规律;在此基础上,通过包覆不同质量分数的纳米1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(1,3,5-triamine-2,4,6-trinitrobenzene, TATB),制备了微纳核壳结构DAP-4@TATB。利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope, SEM)、X射线衍射仪(X-Ray Diffraction, XRD)及差示扫描热分析(Differential Scanning Calorimetry, DSC)对制备的微纳核壳结构DAP-4@TATB的晶体形貌、结构及热性能进行了表征。此外,对微纳核壳结构DAP-4@TATB感度进行了测试分析,并进行了燃烧性能测试。结果表明,氟橡胶质量分数对DAP-4表面修饰效果影响较大,...     

湿法粉碎制备纳米RDX安全性分析与性能表征

从热传导理论分析入手,以回收的RDX为原料,选择易获取的水为导热介质,湿法粉碎制备了纳米级RDX样品。利用纳米激光粒度仪、场发射扫描电镜和卡斯特型落锤仪对样品粒径大小、外观特征、感度大小进行了观察和测试。实验结果表明,湿法制备的纳米级RDX感度明显降低,安全性提高。由于本方法成本低廉,使得大规模回收的RDX再次利用成为可能,解决了RDX不方便储存运输使用等难题,扩大了其使用范围。     

超临界流体技术制备超细近球形CL-20的研究

为克服超细炸药加工过程中容易团聚的缺点,并提高产品使用安全性,本文采用超临界气体抗溶剂(简称GAS)技术对六硝基六氮杂异伍兹烷(简称CL-20)超细化结晶和晶形控制进行研究,分析了系统温度、溶液初始浓度、压力及升压速率对CL-20粒径和形貌的影响。用光学显微镜对超临界技术处理前后的粒径和晶形进行了观察,发现经过处理后的粒径变小、晶形趋于球形。对处理前样品与处理后产品进行性能测试,结果表明处理后产品的撞击感度明显降低。     

SFT下云化因素重要度和因素联合重要度的实现与认识

为了使SFT的概念,特别是DSFT的概念能表示系统实际运行的故障数据的离散性、随机性和模糊性(不确定性),同时为方便应用和简化计算,使用云模型对SFT理论中的概念进行重构。SFT理论的构建是通过特征函数实现的,因此该过程的基础是云化特征函数。基于云化特征函数重构了因素重要度分布和因素联合重要度分布的计算方法,即形成了云化因素重要度分布和云化因素联合重要度分布。这样做的好处是可将故障数据的不确定性较好地保留到最终结果,另一方面也使重要度分布的计算方法和过程更为简单且方便计算。使用这两个概念计算了一个典型系统对于温度和湿度因素的云化重要度分布和联合重要度分布。得到了系统适宜工作和应避免工作的环境区域,进而指导系统的实际运行。     

烟花爆竹用氯酸钾的安全化研究进展

含有氯酸钾的烟花爆竹药剂化学稳定性差、机械感度高,是烟花爆竹安全生产的一大隐患,通过改性与替代可以改善其安全性.包覆技术是一种创新的改性方法,效果明显.目前,研究的氯酸钾替代品多为高氯酸盐及其与硝酸盐的复合氧化剂,而含能材料作新型烟花爆竹氧化剂是今后的一个发展方向.     

不同填料生物反应器中脱氮微生物群落比较分析

为比较填充不同填料(悬浮填料和弹性填料)生物反应器的抗冲击负荷能力,研究了不同水力停留时间(14.80 h、11.90 h、9.89 h和7.99 h)下两组反应器的处理性能及附着生物膜的特性,通过提取基因组DNA,采用PCR扩增与高通量测序技术对水力停留时间为7.99 h工况下两者菌群测序并进行了操作单元(OTU)聚类分析、多样性分析和分类学分析。结果表明,不同水力停留时间下弹性填料附着的生物膜量和胞外多聚物(EPS)质量比均高于悬浮填料,生物膜结构较为稳定;弹性填料和悬浮填料富集微生物菌群的高通量测序分析均得到优化序列23 129条,测序覆盖深度都在99%左右,经过97%相似度归并后分别得到375个OTUs和307个OTUs,与悬浮填料相比,弹性填料附着的生物膜内硝化菌和反硝化菌丰度均较高,这在一定程度上表明弹性填料在处理污染河水时具有较强的抗冲击负荷能力。