摘要:为研究在密闭条件下炸药爆炸场温度的响应特征及响应规律,采用直接测温法,对密闭爆炸罐中Al-HMX混合炸药的爆炸场温度进行了测量。结果表明,爆炸场温度随铝含量增加而升高,当铝粉质量分数为30%~40%左右时,爆炸场温度最高,为750 ℃左右; 铝粉含量为30%时,爆热最大。这说明在密闭条件下,含铝炸药爆炸反应比较完全,铝粉的利用率较高。
摘要:采用钝感炸药3,3′-二氨基-4,4′-偶氮呋咱(DAAzF)作为添加剂,设计了含DAAzF的奥克托今(HMX)基压装低感高能炸药配方,研究了配方的机械感度、冲击波感度、热安定性和爆轰性能。结果表明,细颗粒DAAzF能降低HMX的机械感度。在HMX基炸药中加入5%的DAAzF,可以得到一类爆速8650 m·s-1以上、撞击感度低至0%且热性能好的压装型低感高能炸药。
摘要:利用电导率仪测量了玻璃微球和膨胀珍珠岩两种敏化剂敏化的乳化炸药在动压作用前后的电导率变化情况,用电导率的大小来表征乳化炸药的破乳程度,分析了敏化剂的种类和含量对乳化炸药破乳程度的影响。结果表明,在相同的动压作用下,乳化炸药的电导率随着敏化剂含量的增加而增大,对于相同敏化剂含量的乳化炸药来说,玻璃微球敏化的乳化炸药的电导率小于膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药,因此,玻璃微球敏化的乳化炸药的抗动压性能优于膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药,适当降低敏化剂的含量,可以降低乳化炸药的破乳程度,提高乳化炸药的抗动压性能。
摘要:以5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑(ANTA)与4,6-二氯-5-硝基嘧啶(DCNP)为原料,在乙醇介质中进行亲核取代反应合成了4,6-双-(5-氨基-3-硝基-1,2,4-三唑-1-基)-5-硝基嘧啶(DANTNP),采用红外光谱、核磁共振、质谱、元素分析等鉴定其结构; 同时,对反应条件进行了优化(反应时间为6 h; CH3Ona:ANTA:DCNP的摩尔比为2.64:2.4:1,反应收率为68%; 在体系中加入相转移催化剂18-冠-6-醚后,反应收率达到84%。
摘要:采用溶剂-非溶剂的方法,通过加入不同的晶形控制剂制备超细CL-20,并对晶形控制剂的种类和用量、加料方式等因素进行了分析。结果表明,晶形控制剂的种类、用量及样品溶剂加料方式严重地影响着超细CL-20的晶形。对于2.0 g CL-20原料,采用3.5 mL质量浓度2%聚乙烯醇类化合物(PV)晶形控制剂,所得到的超细粉末晶形大多为块状,晶体粒径最小可达到1 μm; 采用6.5 mL质量浓度5%聚氧乙烯醚类化合物(PT)晶形控制剂,所得到的超细粉末晶形也大多为块状,晶体粒径最小可达到2 μm。采用喷壶方式加料,使用6.5 mL质量浓度5% PT晶形控制剂可使晶形呈椭圆形,晶体粒径最小可达到1 μm,细化后的CL-20热敏感性更高,晶型仍为ε型。
摘要:采用溶液急冷重结晶和溶剂非溶剂重结晶相结合的方法得到了2,2′,4,4′,6,6′-六硝基茋(HNS) 高纯纳米颗粒。经过纳米化后,HNS的颗粒形貌更为圆滑,粒度分布处于58.9~231.6 nm之间,纯度由90.1%提高到99.44%,比表面积为19.27 m2·g-1。撞击感度测试表明,纳米HNS的撞击感度较之原料HNS有所降低,冲击片感度提高。
摘要:针对当前装药车制乳化炸药作功能力偏低、贮存期短、输送压力偏高等问题,对车制乳化炸药配方进行了优化试验。探讨了敏化剂配比、发泡时间、乳胶基质温度等对炸药密度的影响,研究了乳胶基质温度对管道输送压力的影响。结果表明: 炸药密度为1.10~1.25 g·cm-3,敏化剂配比为1:15~1:30,炸药最佳发泡时间为15 min,乳胶基质的温度为40~50 ℃时,可以保证管道输送压力正常,确保车制乳化炸药质量。
摘要:采用差示扫描量热技术研究了3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)、2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和DNTF-TNT低共熔物在1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮杂环辛烷(RDX)中的非等温结晶行为,结果显示RDX和六硝基芪、(HNS)加入到DNTF、TNT和DNTF-TNT低共熔物中能够降低其结晶过程中的过冷度,消除自加热。采用不同的动力学模型,处理了DNTF、TNT、DNTF-TNT低共熔物的结晶放热曲线,获得了Avrami指数n并表示出了结晶机理函数。用Avrami-Ozawa方程获得了该结晶过程的Ozawa指数m。另外,用Kissinger方法获得了DNTF、TNT和DNTF-TNT三种物质结晶的活化能Ea分别为-378.19,-260.70,-145.59 kJ·mol-1。
摘要:将Frank-Kamenetskii参数和电阻假设为正态分布的随机变量,应用二维随机变量函数的概率密度公式,推导出了含能材料电流点火感度的概率密度函数。进一步得出了含能材料电流点火的可靠度的计算方法。结果表明: 含能材料的电流点火的感度分布函数不是一个简单的数学函数,而是由桥丝的电阻、质量、比热容和含能材料的比热容、密度、反应热、频率因子、导热系数、活化能等物理化学参数综合影响的复杂函数。
摘要:为使硝胺类输出药获得较好的点火性能,在配方中添加点火能力强的苦味酸钾制成混合药剂,设计了三种配方,并进行了点火性能试验,得到点火延迟期分别为1.79, 2.11, 3.05 ms。结果表明,加入苦味酸钾可以缩短输出药点火延迟期和压力上升时间。由最小自由能原理计算和密闭爆发器试验,得到三种配方的火药力和压力冲量都在544 kJ·kg-1和4 kPa·s左右,表明组分中硝胺含量保持10%不变,改变苦味酸钾含量,药剂的作功能力变化不大。
摘要:采用B3LYP/6-31G方法对二硝基链式氧桥多呋咱(C2nN2n+2O2n+3)(n=2~7) 体系及环式氧桥多呋咱(C2nN2nO2n)(n=2~4,6) 体系进行了结构全优化, 得到其稳定的几何构型; 采用Monte-Carlo方法预估了密度; 设计等键等电子反应计算了生成焓; 运用Kamlet公式预测了爆速、爆压和爆热。分析了两种体系中n的变化对其爆轰性能的影响规律。结果表明: (1) 二硝基链式或环式氧桥多呋咱结构中,随着重复单元呋咱环数量的增加,化合物爆轰性能参数(爆速、爆压和爆热等)呈现减少的趋势; (2) 当n相同时,环式氧桥多呋咱比链式氧桥多呋咱更稳定。因此,对于该类化合物应选择爆轰性能好的4,4′-二硝基双呋咱醚(n=2,链式)及1,4-二氧[2,3;5,6]二并呋咱环己烷(n=2,环式)进行合成。
摘要:为了探讨激发药对无起爆药雷管延期时间的影响,通过对比PETN和RDX分别作为激发药引起无起爆药雷管延期时间的差异,根据热点起爆理论对数据进行分析。结果表明,对于无起爆药瞬发电雷管,PETN和造粒RDX均可作为激发药,但PETN的延期时间(8.33 ms)小于造粒RDX(9.35 ms); 对于无起爆药非电延期雷管,造粒RDX作为激发药时延期时间稳定,雷管起爆可靠; PETN可作为无起爆药瞬发非电雷管或低段别(12~13段)非电延期雷管的激发药。
摘要:为研究射流轴线与飞板的夹角大小(NATO角)和飞板速度对反应装甲干扰聚能射流的影响,在分析飞板与射流作用的基础上,建立了计算飞板断续干扰射流频率的物理模型,利用此模型分析了NATO角以及飞板速度对干扰射流的影响,并进行了试验研究。研究结果表明,干扰频率在NATO角为40°~60°时会急剧增加,随着飞板速度的增加干扰频率变大。
摘要:为了研究含改性氯酸钾的烟火药剂的安全性,采用绝热加速量热仪、撞击和摩擦感度仪等,对由改性前后氯酸钾组成的烟火药剂的热安全性和摩擦感度、撞击感度进行了对比测试。结果表明,含改性氯酸钾的烟火药剂初始放热温度提高了36.08 ℃; 达到最大放热速率的时间延长了6倍多; 单位质量最大压力减小了0.63 MPa·g-1; 绝热温升降低了95.99 ℃; 摩擦感度降低了64%,撞击感度降低了72%。含改性氯酸钾组成的烟火药剂安全性明显提高。
摘要:端羟基聚丁二烯液体聚合物(HTPB)是广泛应用于固体火箭推进剂的粘合剂。以HTPB为引发剂, 在辛酸亚锡催化下,通过ε-己内酯(ε-CL)开环聚合,对HTPB进行改性,得到聚己内酯-端羟基聚丁二烯-聚己内酯(HTBCP)三嵌段共聚物,提高了HTPB与固体火箭推进剂其它组分的相容性。采用凝胶渗透色谱(GPC)、傅立叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1HNMR)、热失重分析(TG)、差示扫描量热分析(DSC)等表征了共聚物的结构和热性能。结果表明: 通过调整HTPB与ε-CL的比例可以控制聚合物的分子量; 所有共聚物均有较好的热稳定性,5%的热失重温度高于270 ℃,且随聚己内酯(PCL)链段含量的增加,共聚物的热稳定性提高。
摘要:用差示扫描量热法(DSC)研究了聚乙二醇(PEG)的非等温结晶动力学。用Ozawa法、Jeziorny法和莫志深法处理了PEG的非等温结晶数据。结果表明,PEG的非等温结晶过程可用Ozawa动力学方程描述,与Avrami动力学方程不符,采用Ozawa法和莫志深法处理数据可得到较好的线性关系,PEG的结晶速率参数为0.098。
摘要:采用差示扫描量热法(DSC),研究了四硝基并哌嗪(TNAD)与奥克托今(HMX)、 黑索今(RDX)、二硝基哌嗪(DNP)、1.25/1-NC/NG混合物、3-硝基-1,2,4-3-己基铅(NTO-Pb)、铝粉(13.8 μm)和吉钠(DINA) 等含能组分的相容性; 同时也研究了TNAD与聚乙二醇(M=10000)、二异氰酸酯 (N-100)、2-硝基二苯胺(2-NDPA)、1,3-二甲基-1,3-二苯基脲(C2)、炭黑(C.B.)、三氧化二铝(Al2O3)、2,4-二羟基苯甲酸铜(β-Cu)、己二酸铜(AD-Cu)和邻苯二甲酸铅(φ-Pb)等惰性材料的相容性。研究表明: TNAD与NC+NG、RDX、NTO-Pb和PET相容性较好; 与DINA、HMX轻微敏感; 而对2-NDPA,φ-Pb,β-Cu,AD-Cu和Al2O3等惰性材料敏感,与DNP、PEG,N-100,C2和C.B.等不相容。由此可见,TNAD能与推进剂主要组分相容,可在NC+NG体系的改性双基推进剂中应用。
摘要:用高压差示扫描量热仪(PDSC)对常压(0.1 MPa)及高压条件(2,4,6,8 MPa)下含CL-20的NEPE推进剂的热分解特性进行研究,指出催化剂能够引起推进剂分解峰温和放热量的变化,且这种变化因压力的不同而不同。将燃速与热分解速率和压力的平方根用一线性方程相关联,得到了含CL-20的NEPE推进剂以热分解特征量表征的燃速关系式,并获得了燃速与PDSC特征量相关因子(kr),kr可以反映出催化剂对推进剂燃速的调节作用。
摘要:以高能固体推进剂热分解特性和燃烧模型的研究成果为基础,建立了由化学结构参数计算NEPE推进剂的燃速和压力指数的公式,计算了铝粉含量和粒度变化对燃烧性能的影响。结果表明,计算结果与实测燃速值的偏差全部在±15%以内,且70%的误差在10%以内。预估在小于5 MPa下,使用细粒度的铝粉(1~3 μm)可显著降低NEPE推进剂的压力指数。
摘要:采用过氧乙酸原位法对端羟基聚丁二烯(HTPB)进行环氧化改性,制备出不同环氧值的环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)。将EHTPB分别与甲苯二异氰酸酯(TDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)三种异氰酸酯类固化剂以及扩链剂1,4-丁二醇(BDO)固化交联形成聚氨酯,然后对聚氨酯的力学性能进行了研究,并利用红外和扫描电镜(SEM)对其结构进行了分析。结果表明: 对于产物力学性能,H12MDI是一种更好的固化剂; EHTPB环氧值最佳值控制在0.18 mol·(100 g)-1为好; 加入扩链剂BDO可以提高产物的力学性能,BDO的最佳加入量为BDO的—OH与HTPB的—OH的摩尔比为1~2,EHTPB/ H12MDI/BDO体系具备最佳的力学性能。
摘要:为了研究泄爆导管的安装对容器内铝粉燃爆泄放过程的影响,对原有1.3 L Hartman粉尘泄爆装置进行了改进,加装了泄爆导管。实验发现,最大泄爆超压随着泄爆膜动作压力的增大而上升,而最大升压速率的变化规律则与之相反; 泄爆导管越粗,容器内的最大泄爆超压越低; 相比无泄爆导管的情况,安装泄爆导管后的最大泄爆超压和最大升压速率会在更高的浓度下达到最大值; 最大升压速率随粒度的减小而增大; 同条件下安装泄爆导管后的超压值要大于未装泄爆导管时的值。为此,加装泄爆导管之后应适当增大泄爆容器的耐压强度。
摘要:采用直接合成法制备出由MCM-41介孔分子筛负载SO3H的催化剂,探讨了催化剂表面的酸中心组成,并考察了不同工艺条件下邻二甲苯区域选择性硝化的催化性能。用硫酸钡重量法、透射电镜(TEM)和N2吸附-脱附表征了MCM-41-SO3H的结构。结果表明,MCM-41-SO3H保持了MCM-41的介孔结构,BET表面积高达560 m2·g-1,表面含有质子酸中心; 得到最宜的工艺条件: 催化剂焙烧温度290 ℃,反应温度65 ℃,m邻二甲苯/m催化剂=27,n硝酸/n邻二甲苯=2.5,反应时间3 h,邻二甲苯转化率为92.4%,3,4-二甲基硝基苯的含量达到83.3%。
摘要:研究了氟溶剂和有机溶剂组成的氟两相体系、等当量的甲苯和硝酸的硝化反应。考察了硝化体系、反应时间和温度、氟溶剂的用量对硝基甲苯收率和产物异构体比例(Rp-/o-)的影响。全氟己烯(PFH)和全氟壬烯(PFN)可以和乙醚、正庚烷、四氯化碳和甲苯等有机溶剂形成氟两相体系,其互溶温度与组成有关。甲苯在全氟己烯中硝化的较佳工艺条件: n甲苯:n硝酸:n硫酸:nPFH=1:1:0.2:2.0, 50 ℃ 反应 4 h收率93.8 %,Rp-/o-为0.66。冷却反应物料氟溶剂自动分层,分离简便,可循环使用。
摘要:研究了硅钨酸对甲苯硝化反应的催化活性。通过气相色谱研究了诸如催化剂用量、催化剂焙烧温度、硝化反应时间、硝化反应温度及催化剂的重复使用等因素对甲苯硝酸硝化区域选择性的影响。结果表明,在醋酐存在条件下,以CCl4为溶剂,以质量分数为95%的硝酸为硝化剂,反应温度控制在50 ℃,反应60 min,1.0 g经300 ℃焙烧1.5 h后的硅钨酸催化剂,对甲苯表现出强的区域选择性,甲苯硝化产物o/p值(甲苯硝化产物邻位和对位异构体的质量比)达0.89,较硝硫混酸的1.67显著降低,产物收率达到91.6%。该催化剂可循环使用5次,催化活性变化很小。
摘要:利用红外热成像技术研究了具有云团爆炸性质的燃料空气炸药(FAE)的爆炸温度场。实验测试了两发液体FAE和一发固体FAE试验弹的爆炸温度参数,得到了爆炸火球温度的时空分布,并根据火球温度分布分析了燃料的抛撒情况。结果表明,在装药量相同的情况下,固体FAE和液体FAE的爆炸火球表面温度分别比TNT高22.3%和6.2%,1000 ℃以上高温持续时间是TNT的1.95和1.23倍; 液体燃料爆炸形成的火球覆盖面积比固体云爆剂大; 预制刻槽的薄壁弹体更利于燃料的抛撒和分散。
摘要:综述了端羟基聚醚(HTPE)推进剂近年来的研究进展。介绍了HTPE黏合剂的研制与生产,对比了HTPE推进剂与HTPB推进剂,并对HTPE推进剂的老化性能以及对其钝感性能的改进进行了说明。由于其显著的钝感性能和优异的力学性能,HTPE推进剂将替代HTPB推进剂。
摘要:阐述了N-甲基-N-硝基胍(MeNQ)合成进展及其在熔铸炸药方面的应用。MeNQ与硝酸铵(AN)能形成低共熔物,可配制出分子间熔铸炸药。MeNQ/AN是熔点高于100 ℃的分子间复合物,装药时可避免更多水份的进入。MeNQ/AN为基的熔铸炸药性能上略低于B炸药,但是感度和成本上优于B炸药。
摘要:二甲酰基-四羟基哌嗪(DFTHP)是合成含能化合物、环硝胺化合物的重要前体化合物。本文综述了DFTHP系列高能量密度化合物(HEDC)合成研究的现状,指出该系列化合物的合成研究可分为三个阶段——哌嗪缩合反应、哌嗪稠环化反应和哌嗪的笼形化反应。六硝基六氮杂三环十二烷二酮(HHTDD)和六硝基六氮杂三环十四烷并双氧化呋咱(HHTTD)是稠环硝胺化合物中的典型代表; 4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂异伍兹烷(TEX)是笼形硝胺化合物中的典型代表。
摘要:
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