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。     

Mg(BH_4)_2和MgH_2对RDX热分解特性的影响

在黑索今(RDX)中加入具有高热值的金属氢化物(Mg(BH4)2和MgH2)有望提高RDX的爆炸性能,但同时给RDX的安全使用带来挑战。为了探索RDX与这2种金属氢化物的相容性与安定性,采用差示扫描量热法(DSC)研究Mg(BH4)2和MgH2对RDX热分解性能的影响,并由DSC得到的数据计算动力学参数,参照GJB770B—2005的方法分析这2种金属氢化物与RDX的相容性和安定性。结果表明,加入Mg(BH4)2使RDX的表观活化能从159.22 kJ/mol增加至180.27 kJ/mol,加入MgH2使RDX的表观活化能降低至133.69 kJ/mol;Mg(BH4)2与RDX的相容性为1级,MgH2与RDX的相容性为3级,加入Mg(BH4)2使RDX的安定性有所提高,加入MgH2降低了RDX的安定性。因此,在将MgH2作为RDX的高能添加剂以前,必须首先提高其与RDX的相容性以保证试验和存储过程的安全。     

壳体厚度对传爆药慢速烤燃响应的研究

针对传爆药在制造、存贮、运输及实战环境中可能会遭受意外的热刺激,本文通过壳体厚度对传爆药慢速烤燃响应特性的影响的实验研究,来检测弹药对意外刺激的敏感程度和发生反应时的剧烈程度,并对实验结果进行了分析。实验以钝化RDX为主装药,以45#钢为壳体,利用自行设计的慢速烤燃试验系统对其进行试验。结果表明：在相同装药条件下,随着壳体厚度的增加,单位时间内传热量减少,体系升温速率减慢,炸药的烤燃时间随之增加,热爆炸延滞期增长;同时,随着壳体厚度的增加传爆药发生慢速烤燃反应的温度升高,热敏感程度降低,热安定性也随之提高。另外,在相同装药条件下,壳体厚度对慢速烤燃响应的剧烈性也有很大得影响。烤燃反应的剧烈程度随着壳体厚度的增大而减小。     

纳米氢氧化镁改性PVDF超滤膜的制备与表征

通过相转化法制备了纳米PVDF/Mg(OH)_2共混超滤膜,研究了负载Mg(OH)_2对PVDF膜结构和性能的影响。以牛血清蛋白(BSA)为模拟污染物进行超滤试验,测试膜的纯水通量和截留率;测定膜表面和水之间的接触角,进而定量分析比较膜表面的亲水性;利用微机电子控制万能试验机测试膜的机械性能;通过扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线衍射仪(XRD)等方法表征膜表面特征。结果表明,添加纳米Mg(OH)_2的改性膜保持了原有膜的晶型结构,证明纳米Mg(OH)_2与PVDF材料有很好的相容效果。当纳米Mg(OH)_2添加量为0.8%(质量分数)时,改性效果达到最优。此时,接触角从73.1°降至59.6°,纯水通量为333.37 L/(m~2·h),较未改性前提高了126.3%,膜的拉伸最大力为6.8 N,断裂伸长率为16.2%,较未改性膜的机械性能有明显提高,膜的抗污染性也显著提高。     

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.     

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%.     

奥克托今在丙酮中的热安全性研究

奥克托今(HMX)作为爆速高和耐热性好的炸药被广泛应用,其制备提纯工艺均在丙酮中进行。为研究HMX在丙酮中的热安全性,用差示扫描量热-热重(DSC-TG)同步热分析仪研究HMX的热分解过程。测得升温速率为5,10,15,20℃/min的DSC和热重-微商热重法(TG-DTG)曲线,并得出分解峰温分别为279.8,282.5,284.5和288.8℃。用自行设计的临界爆温测试装置,通过小容量法测定HMX、丙酮以及HMX的丙酮溶液的临界爆炸温度。结果表明,在试验条件下,HMX的丙酮溶液的临界爆炸温度高于纯HMX的临界爆炸温度,说明丙酮抑制了HMX的热分解反应,当HMX溶液质量分数为10%时,临界爆炸温度最高,热安全性最好。     

某矿迟爆事故原因分析

1975年1月,广东某露天矿在铜室大爆破中发生了一次迟爆事故。这次爆破采用92.4.4铵油炸药,阜新十二厂产的过期电雷管(据称拒爆率70％)。两个药室(药量分别为1.8吨和0.6吨)和80个地脚孔同时起爆。药室用4个电雷管并联起爆,并在炸药周围加5个火雷管助爆。起爆后,1.8吨药室拒爆,但经过约20分钟,人员前往检查时,又突然爆炸。事故发生后,为查明迟爆原因,曾用同批电雷管和炸药进行试验,证明这些雷管不能起爆炸药,但能使炸药爆燃,产生棕色烟雾。     

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...     

矿用聚氨酯注浆材料阻燃及加固性能研究

为获得压缩强度和阻燃性能兼顾的聚氨酯注浆材料,通过L9(34)正交试验,研究Mg(OH)2含量、甲基膦酸二甲酯(DMMP)含量、异氰酸酯指数、辛酸亚锡含量对聚氨酯注浆材料的阻燃性能及压缩性能的影响。获得这种聚氨酯注浆材料的最佳制备条件。对比分析最佳制备条件试样及不加阻燃剂试样的热稳定性。结果表明:DMMP含量和Mg(OH)2含量对平均燃烧时间影响显著;Mg(OH)2还有补强加固作用,对压缩强度影响最为显著,其次为异氰酸酯指数。在Mg(OH)2,DMMP,辛酸亚锡质量分数分别为16%,24%和0.4%,异氰酸酯指数为1.10时,聚氨酯注浆材料兼顾阻燃性能和压缩性能,平均燃烧时间为13.9 s,压缩强度为19 MPa,其热稳定性明显优于不添加阻燃剂样品。     

氢化锆对太安空中爆炸及热安全性能影响的研究*

为研究氢化锆对太安空中爆炸及热安全性的影响,分别对氢化锆/太安混合炸药（ZrH2/PETN）和太安单质炸药开展空中爆炸实验和热分析实验,得到相应的压力时程曲线和TG、DSC热分解曲线。研究结果表明:氢化锆的添加会降低混合炸药的压力峰值,但能显著提高其正相作用时间,氢化锆含量为10%、20%时,氢化锆/太安混合炸药的正相冲量与太安相当。同时与纯太安相比,氢化锆/太安混合组分的最大质量损失速率下降约51.07%~60.04%,热爆炸临界温度及自加速分解温度最大提高约8.78%和9.93%,但混合组分中氢化锆的加入并未改变太安的热分解机理,说明氢化锆作为惰性热稀释剂能够改善其热安全性。     

NH_4H_2PO_4对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用试验研究

为研究NH_4H_2PO_4粉尘对蔗糖粉尘爆炸的抑制作用,利用20 L球形爆炸试验装置分析NH_4H_2PO_4-蔗糖混合粉尘的最大爆炸压力p_(max)和最大压力上升速率(dp/dt)_(max)。结果表明:NH_4H_2PO_4能够降低蔗糖粉尘的p_(max)和(dp/dt)_(max),并延迟其到达峰值的时间,从而降低蔗糖粉尘的爆炸强度;质量浓度分别为200、350、500、750 g/m~3的蔗糖粉尘中NH_4H_2PO_4的质量分数分别达到8%、14%、14%、13%时,蔗糖粉尘被完全惰化;质量浓度为350 g/m~3的蔗糖粉尘在不同粒径(48～74、38～47、25～37μm),NH_4H_2PO_4质量分数分别达到14%、13%、11%时被完全惰化;添加NH_4H_2PO_4能有效减轻蔗糖粉尘的爆炸危害,且在一定粒径范围内,粒径越小,对蔗糖粉尘爆炸的抑爆效果越好。     

气体反溶剂(GAS)过程细化技术及对炸药安全性能的影响研究

介绍了气体反溶剂 (GAS)过程细化技术原理及影响细化结果的主要因素 ,并从理论和实验角度分析了炸药重结晶细化处理后 ,对撞击感度和冲击波感度的影响 ;结果表明 ,GAS过程不仅可以有效地控制炸药颗粒的粒度、粒度分布、晶形 ,而且可以有效降低炸药撞击感度和冲击波感度 ,改善炸药安全性能     

Fe2(SO4)3对稻秆和猪粪混合厌氧发酵产气的影响

为了探究不同剂量Fe_2(SO_4)_3对混合厌氧发酵产气的影响,以猪粪和稻秆为发酵原料,添加初始剂量分别为0.5%、1%、3%、6%、9%(基于发酵原料总固体质量)的Fe_2(SO_4)_3,采用中温((35±1)℃)厌氧发酵,发酵周期为30 d。结果表明,添加3%Fe_2(SO_4)_3处理总产气量和产甲烷量最高,相比对照分别提高了32.01%和51.48%;而Fe_2(SO_4)_3添加量过高会抑制产气,6%、9%添加量处理的总产气量相比对照分别降低了10.50%、11.73%。其中,9%的Fe_2(SO_4)_3添加组出现了挥发性脂肪酸(VFA)累积和发酵液p H值偏低的现象。对产气组分分析发现,不同添加量的Fe_2(SO_4)_3对N_2等主要气体含量影响无明显差异,但硫酸根的引入提高了各试验组沼气中的H_2S含量。通过对沼渣的XRD分析发现,铁源的添加促进了纤维素的分解,并刺激了体系中的硫与多种重金属元素生成矿物沉淀。     

不同工况下泄爆门快速封闭泄爆特性试验研究

为研究泄爆门对瓦斯爆炸特征参数的影响,并验证其泄爆效果和快速封闭性能,自制大尺寸瓦斯爆炸管道试验系统,在瓦斯体积分数为5.5%、7.5%、9.5%和11.5%的工况下进行爆炸试验,通过数据采集系统收集瓦斯爆炸特性参数,分析其变化特征和泄爆效果。结果表明:4种工况下,爆炸压力波压力峰值分别衰减了42.25%、50.54%、53.27%和52.88%;随着瓦斯体积分数的增大,爆炸压力峰值以二次函数关系衰减,平均封闭火区14 h,说明泄爆门具有显著泄爆特性和快速封闭火区的作用;温度变化特征基本一致,无论瓦斯体积分数如何变化,泄爆门对瓦斯爆炸火焰没有抑制作用; 4种工况下火焰传播速度最大平均值分别为103.56、105.73、136.67和138.34 m/s。     

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,...     

爆破安全法规标准讲析 第二讲 大爆破安全规程(六)

10 装药与填塞10.1 炸药的搬运 《规程》规定: (1)用人力往药室搬运炸药时,每人每次搬运量不得超过一箱(袋),搬运工人行进中,应保持1m以上的间距,上下坡时应保持5m间距。 (2)往药室运送炸药时,不准与雷管同时混合运送。 (3)对起爆体、起爆药包或已经接好的起爆雷管,只准爆破员携带运送。 炸药的搬运应参照GB6722《爆破安全规程》的有关规定执行。要特别提出的是,起爆体、起爆药包或已经接好的起爆雷管,只准爆破员携带运送。因为起爆体一般是将优质炸药、雷管或导爆索等起爆材料,装在特制的起爆箱内组成。起爆体感度较高,稍有不慎,将会造成早爆或拒爆事故,因此只准训练有素的爆破员携带运送。     

爆破安全问答(十)

92.为什么导爆索燃烧比工业炸药燃烧易转为爆炸?答:工业炸药由燃烧转为爆炸的条件,一般认为是炸药中有雷管或燃烧区有可能形成高温高压状态。没有雷管一般是不易发生爆炸的。我国曾多次发生井下临时炸药库或地下药室(3吨炸药以上)中的工业炸药燃烧事故,均未发生爆炸。然而,在有导爆索的情况下,由于导爆索的药芯是高威力的黑索金(或太安),它的热感度、机械感度、     

氧浓度对自燃硫化亚铁钝化行为的影响

为揭示自燃活性硫化亚铁(FeS)气相钝化的机理,使用自主搭建的FeS气相钝化试验装置对实验室合成的自燃活性FeS进行了气相钝化试验.借助拉曼光谱仪对钝化前后的样品进行了分析测试.结果表明:钝化剂氧体积分数大于1.25％时,钝化过程中会放出大量热,具有较高的火灾爆炸风险;钝化剂氧体积分数小于1.25％时,钝化过程中放出热量较少,较为安全.研究表明:在低氧浓度氛围下,钝化后表面的FeS与钝化剂(低浓度氧气)反应产生了自燃活性较低的铁的氧化物,隔离了空气,从而阻止内部自燃活性强的FeS接触空气发生氧化放热甚至自燃,达到了钝化的目的;在较高氧浓度氛围下的FeS钝化是高自燃活性硫化亚铁与充足的氧气完全反应生成不燃的氧化铁.     

泄爆门泄爆特性试验及数值模拟研究

为研究数值模拟边界条件的准确性及泄爆门对瓦斯爆炸的抑制作用,自制大直径爆炸管道试验装置,在瓦斯体积分数9.5%条件下进行瓦斯爆炸试验,同时运用FLUENT软件模拟整个爆炸传播过程,通过对比分析试验数据与模拟结果,分析其变化特征和泄爆效果。结果表明:爆炸冲击波从测点2传播到测点3时,试验和数值模拟方式下压力峰值衰减率分别为51.40%和51.28%,偏差率为0.23%,泄爆门能显著衰减爆炸压力; 2种研究方式下温度变化规律相同,测点2、3温度峰值偏差分别为6.99%和6.43%,但泄爆门对火焰温度没有抑制作用;通过对比研究发现,两者得出的结论和变化规律吻合,证实了数值模拟的数学模型、边界条件和初始条件的准确性。