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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

闪光烟火剂感度变化因素的实验研究

研究铝粉的粒度、形状和粘合剂的含量对闪光烟火药剂感度的影响。发现由铝粉和高氯酸钾配制的二元药剂对摩擦和冲击比较钝感，而对静电火花和火焰敏感；当加入粘合剂后，冲击感度和摩擦感度均明显提高。而静电火花感度和火焰感度均明显下降。粒度和形状对感度的影响是铝粉比表面积变化引起的；粘合剂对感度的影响是由于加入粘合剂后形成的微胶囊的脆性和硬度较大，且易藏有气泡，容易形成热点。     

高分子包覆ε-HNIW方法对样品机械撞击感度的影响

使用反溶剂的包覆方法,用高分子材料P845、F2601、F2311包覆钝感ε-HNIW,探讨对样品机械撞击感度的影响.结果表明,制备方法、高分子种类以及是否含有表面活性剂(SFT)都对包覆得到样品的撞击感度有影响.如采用溶液悬浮法和水悬浮法制备的样品的撞击感度特性落高h50,前者平均值为18.9 cm,而后者平均值为31.4cm,采用水悬浮法制备的样品较为钝感;采用溶液悬浮法时,以高分子材料P845为粘合剂,卵磷脂为SFT制备得到的样品,h5o值为41.8cm,使用OT为SFT时,制备得到的样品的h5o则为36.2 cm.样品SPW-11-PVA的机械撞击感度最低,h5o值为59.7 cm.     

硝基含能材料撞击感度的预测研究进展

简要回顾了国内外硝基含能材料撞击感度预测研究的发展状况,介绍了硝基含能材料撞击感度的预测方法,并对各类方法的优缺点以及适用性作了分析和讨论。着重对定量结构-性质相关性研究(QSPR)在撞击感度预测领域的应用与发展作了介绍,对样本集设计、描述符的筛选以及建模方法的选择作了分析与探讨。展望了含能材料撞击感度的预测研究的前景与发展方向。     

Applications of intrinsic safety characteristic parameters of propellant dust: Commercial multi-tube pyrotechnic hazard assessment

Fireworks are widely used in festivals around the world, but the safety issue during preparation the manufacture, storage, and operation of pyrotechnics has also been highly valued. Human operation error and insufficient recognition of the safety characteristics of pyrotechnics are the main factors in pyrotechnic incidents in Taiwan. This study considers thermal and explosion safety by electrostatic sensitivity, minimum ignition temperature, and explosion characteristics of propellant dust in commercial multi-tube pyrotechnics. The results show that propellant dust is not sensitive to static electricity, but it was ignited at 260 °C environment temperature. The lower explosion limit of propellant dust was 125–150 g/m³, which provided an effective control of the dust concentration in the workplace. It was also found that the explosive level of the propellant dust belonged to St-1, which is exceptionally close to St-2 explosion influence, and that cannot be ignored. The high temperature associated with the explosion reminded that after the firework is launched, it should be cooled before leaving. Combining the above results, this research suggests the environmental operation temperature and dust concentration should be controlled within a safer range to effectively avoid the occurrence of dust fire or explosion and substantially enhance the safety of the pyrotechnic industry.     

Enhanced friction and shock sensitivities of hexachlorodisilane hydrolyzed deposit mixed with KOH

In this work, the effects of potassium hydroxide (KOH) on friction and shock sensitivity of the hexachlorodisialne hydrolysis products were studied. A wide range of KOH content, from 0.02 to 21.5 wt%, in the mixture of KOH and HCDS hydrolyzed deposit was prepared by mixing the deposit with aqueous KOH solution and dried in glovebox. The lowest impact energy (LIE) and lowest friction force (LFF) were determined by BAM fall-hammer and friction test apparatus, respectively. It was found that both shock and friction sensitivities increased with an increase in the KOH content in the HCDS hydrolyzed deposit. In particular, the LIE and LFF decrease from 6 J to 326 N of the original deposit to less than 0.125 J and 7 N for deposit with 0.03 and 0.3 wt% KOH. Differential scanning calorimetry studies showed that a new exothermic peak was observed between 80 °C and 150 °C which is also accompanied by evolution of hydrogen. It is proposed that, the presence of KOH results in the formation of Si–Si–OK groups leading to the weakening of the neighboring Si–Si bonds. Any mechanical impact or friction will lead to the cleavage of the unstable Si–Si bonds and subsequently initiate a fast chain oxidation of adjacent Si–Si and Si–OH bonds to form more Si–O–Si groups, releasing H₂ gas and heat. Recommendations were given for handling and disposing of these explosive deposits.     

某鞋业公司一起不明爆炸事故的分析、处置与预防对策

对某鞋业有限公司发生的一起爆炸事故进行了分析,找出了导致爆炸事故的根源是操作人员不了解氧化剂与易燃、可燃物的混触危险性,将丙酮等有机废料与少量双氧水混合后,形成了对热、撞击、摩擦敏感度非常高的熵炸药（TATP）。处理TATP的最大难点是其敏感性太高,少有不慎,即会发生爆炸,导致人员伤亡事故。特别是打开桶盖过程中,螺纹中可能存有干燥的TATP,桶盖旋转过程中可能发生爆炸。根据TATP和废料的特性,制定了现场存留危险性废料的处置方案并进行了处理,提出了防范该类事故的措施。     

氧化还原体系低温引发丙烯酸酯乳液聚合安全风险研究

以甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯乙酯、丙烯酸酯丁酯为反应单体,十二烷基苯磺酸钠为乳化剂,过硫酸铵为氧化剂,亚硫酸氢钠为还原剂,在低温下进行乳液聚合。主要研究了反应单体的热稳定性及反应过程中的相关热力学参数,最后按照规定对该聚合体系进行了安全风险研究。研究结果表明,丙烯酸酯混合单体无热分解放热风险,丙烯酸酯乳液体系的绝热温升(△Tad)为49.6℃,失控体系能达到的最高温度(MTSR)为91.9℃,该体系的最终反应工艺危险度评估为1级,聚合工艺热风险低。     

加热时钝感炸药LX-17的冲击波感度研究

介绍了钝感炸药 L X- 17的冲击波感度试验。在不同的温度下 ,用不同速度和大小的飞片冲击时 ,测得炸药的起爆阈值 ,发现温度越高 ,速度阈值下降 ,临界起爆面积减小。并对试验结果作了简要分析。