碳纳米材料对含能材料降感研究进展

为了充分利用碳纳米材料的性能优势,本文总结了碳纳米材料对含能材料降感的研究进展。分析了典型碳纳米材料,如石墨、碳纳米管、石墨烯及其衍生物和富勒烯及其衍生物对降低含能材料撞击感度、冲击波感度和摩擦感度的作用,并探讨了不同碳纳米材料的降感机制。最后对碳纳米材料在该领域的发展前景进行了展望,认为优化碳纳米材料与含能材料的复合材料制备工艺、深入理解碳纳米材料性质并进行功能化修饰、调控碳纳米材料与含能材料的界面相互作用以及进一步探究碳纳米材料的降感机制将是今后研究的重点工作。

高氯酸铵降感技术研究进展

在高燃速推进剂研制过程中,添加超细高氯酸氨(AP)可大幅提高燃速,但也带来机械感度升高的问题。分别从球形化AP及表面改性、包覆AP、AP复合物等几个方面综述了AP降感技术的研究进展。同时,对降感AP在推进剂中的应用情况进行了总结和分析。并指出,未来AP降感的重点研究方向为改善球形化超细AP的表面结构、对超细AP进行混合包覆及探索新型功能材料。以期为高燃速推进剂的安全研制提供参考。

DAP-4耐热炸药的包覆降感研究

为了研究顺丁橡胶BR和氟橡胶F2603对三乙烯二铵高氯酸铵复盐DAP-4的表面包覆的影响,采用溶剂挥发直接法工艺制备了含不同黏结剂的DAP-4样品,借助表面性能、扫描电镜、X光电子能谱和机械感度试验评价了两种黏结剂对DAP-4的包覆效果和安全性。结果表明:BR在DAP-4粉末表面形成有效铺展,F2603与DAP-4粉末表面的界面相互作用强;包覆后的DAP-4晶体颗粒形貌表面边界棱角模糊且粗糙,DAP-4/BR样品的包覆度小于DAP-4/F2603样品,且黏结剂BR和F2603包覆DAP-4样品的机械感度降低。这有利于DAP-4化合物的应用及推广。

降感HMX性能表征(英文)

采用多种表征手段研究了一种降感奥克托今（D—HMX）的晶体特性、热性能及感度性能。采用折光匹配光学显微镜（OPM）、扫描电镜（SEM）、激光粒度仪、高效液相色谱、密度梯度法和X射线衍射（XRD）表征了D—HMX的颗粒形态、粒度、纯度、颗粒密度及晶型结构；采用差热扫描（DSC）、真空安定性实验（VST）研究了其热性能，通过机械撞击感度实验、摩擦感度实验和隔板实验研究其感度性能。结果表明，D—HMX是一类具有较高晶体品质的B—HMX单质炸药。与普通HMX（C—HMX）相比，D—HMX具有较好的颗粒形态和较少的晶体缺陷，热性能和感度性能明显改善。D—HMX的颗粒形状接近球形，为规则的几何多面体，无孪晶聚晶现象，晶面光洁，颗粒均匀，粒度分布窄，颗粒透明，内部无明显杂质和包藏物，纯度为（99．6±0．1）％，颗粒平均密度大于1．9016g·cm-1，接近晶体最大理论密度1．903g·cm-3且密度分散性小。DSC实验结果表明，D—HMX的β→δ晶相转变温度比C—HMX提高6℃，VST放气量明显小于C—HMX。隔板实验结果表明，基于D—HMX的浇铸和压装PBXs的铝隔板厚度比C—HMX降低10％-23％。另外，D．HMX的机械撞击感度也比C—HMX下降，特别是D—HMX细颗粒（FD—HMx），其特性落高为72．2cm，爆炸概率24％，比C—HMX细颗粒（FC-HMX）的16．8cm和88％表现出更强的抗撞击性。

降感RDX的制备及晶形控制

采用溶剂-非溶剂重结晶方法制备了降感RDX，研究了温度、溶剂、非溶剂、搅拌强度、表面活性剂和加料方式等工艺条件对双重结晶的影响。采用光学显微镜和扫描电镜分析了所得晶体的形貌，测定了其撞击感度。结果表明，采用最佳工艺条件：70℃，二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，甲醇为非溶剂，糊精为表面活性剂，搅拌强度1000r／min，改善了RDX的晶貌和内部质量，降低了撞击感度。通过控制溶液的初始浓度可制得不同粒度的RDX，粒径为100～120μm晶体的撞击感度比原料降低了34％。

TATB对CL-20降感研究

用TATB对CL 20进行了降感研究,考察TATB含量和TATB粒径及CL 20粒径对CL 20感度的影响。结果表明:CL 20的粒径越大,TATB粒径越小,降感作用越明显。并对TATB的降感机理进行了探索,得出降感机理为TATB包覆在CL 20上,形成一层包覆层,使CL 20不直接暴露在外,而起到降感作用。

离子液体存在下重结晶制备降感HMX

为建立安全、高效、绿色钝感奥克托今(HMX)制备方法,分别以甲基咪唑硝酸盐([mimH]NO3)、丁磺酸甲基咪唑硝酸盐([mimBSO3H]NO3)、三乙胺硝酸盐([Et3NH]NO3)、丁磺酸三乙胺硝酸盐([Et3NBSO3H]NO3)为晶型助剂,丙酮、环己酮为溶剂,采用溶剂-非溶剂法重结晶制备降感HMX。结果表明,在离子液体[mimBSO3H]NO3(质量为HMX的1.5%)存在的条件下,以环己酮为溶剂,在60℃,搅拌速度750 r·min-1条件下对HMX重结晶可使HMX晶体趋于球形化。所得HMX晶体表面光滑,边缘整齐,热分解峰温提高到288℃,撞击感度4%。

丙烯酸酯橡胶对CL-20的包覆降感及改性

以六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)为主体炸药、分别以3种类型丙烯酸酯橡胶(ACM)(AR-71、AR-12、AR-14)和Estane 5703为黏结剂、以己二酸二辛酯(DOA)为增塑剂,进行分子动力学(MD)模拟。采用溶液-水悬浮法制备了6种CL-20基PBX,采用FE-SEM、XRD、DSC对其进行表征,并测试了其撞击感度。结果表明,ACM和增塑剂包覆在CL-20晶体表面,颗粒呈球形或椭球形,包覆后CL-20晶型仍为ε型。AR-71包覆的CL-20热安定性最好,热爆炸临界温度比Estane5703包覆的CL-20高2.07℃,同时在3种ACM包覆CL-20体系中,CL-20/AR-71体系的热安定性优于CL-20/AR-12和CL-20/AR-14。AR-71对CL-20降感起到很好的作用。增塑剂的引入有效改善了CL-20/AR-71和CL-20/Estane 5703复合粒子的热稳定性。其中CL-20/AR-71/DOA体系的热稳定性和热安全性最好,同时增塑剂也使CL-20/AR-71和CL-20/Estane5703复合粒子的机械感度降低。

HMX降感技术研究进展

以HMX降感为主线,分别从改善HMX晶体品质、表面包覆和共结晶三方面综述了近年来国内外的研究进展。对各方法的特点、降感机理及效果进行了介绍,指出从微观结构角度对HMX进行改性,即选择钝感含能化合物与HMX共结晶,是降低HMX感度最本质有效的方法。以现有研究为基础,总结并提出了今后研究工作中应注意的一些问题和研究重点。

RDX降感技术研究进展

RDX(黑索今)的较高感度使其应用受到一定限制。从RDX的高品质化和RDX钝感包覆两方面对近年来RDX降低感度研究方面的成果进行了评述,指出了我国今后RDX降低感度的研究方向。

硝铵类高能炸药重结晶降感技术研究进展

从形态控制技术、尺寸控制技术、内部质量控制技术三方面,综述了当前重结晶法降低硝铵类高能化合物感度研究进展情况。指出形态规整、球形化、超细化及内部质量控制是重结晶法降低硝铵类高能化合物感度的主要途径。

基于临界电子激发能研究硝胺炸药纳米化降感机理

采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),实测记录了硝胺炸药颗粒在电子能作用下开始发生分解变形(在颗粒表面产生裂纹)时的状态,结合Image Pro Plus图形处理软件,计算出了硝胺炸药颗粒开始发生分解变形所需的临界电子激发能。研究结果表明:当颗粒粒径大于10μm时,随着粒径减小,硝胺炸药颗粒临界电子激发能减小;当颗粒粒径小于约10μm后,临界电子激发能随粒径减小而迅速增大;当颗粒粒径减小至约0.5μm时,随着粒径进一步减小,临界电子激发能变化不大。本研究以实测计算的临界电子激发能为基础,可从能量角度解释硝胺炸药纳米化降感机理,对指导纳米硝胺炸药的实际应用具有重要意义。

1-甲基咪唑硝酸盐辅助直接硝解法制备降感RDX

考察了离子盐1-甲基咪唑硝酸盐([mimH]NO3)辅助直接硝解乌洛托品(HA)制备黑索今(RDX)的结晶工艺条件。研究了搅拌速度、结晶温度、[mimH]NO3用量、滴水速度对RDX晶形的影响。用扫描电镜和撞击感度仪分析、表征了其晶形和感度。结果表明,最佳结晶工艺条件为:[mimH]NO3与HA的物质的量之比为0.015,水的滴加速度1滴/40 s,搅拌速度800 r·min-1,结晶过程温度10～70℃。该工艺条件下所得RDX粒度均匀,形状规整,呈八面体型。按GJB772A-1997-601.1方法,测得其爆炸概率为17%。

降感环三甲撑三硝胺微缺陷小角X射线散射研究

应用小角X射线散射研究含能材料降感RDX微缺陷结构,给出降感RDX样品材料内部微缺陷尺寸及微缺陷数量信息,分析了降感RDX晶体在生长过程中微缺陷变化趋势。结果表明,降感RDX微缺陷数量密度随晶体粒度增加逐渐降低,微缺陷特征尺度变化较小,另外还存在部分择优取向分布特征的微缺陷,微缺陷密度呈降低趋势。

六硝基六氮杂异伍兹烷降感技术研究进展

六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)是一种高能量密度新型含能材料,在单质炸药、混合炸药以及推进剂等方面有着广泛的应用前景。但是CL-20感度较高的特点限制了其进一步推广应用,对CL-20晶体进行晶体修饰处理可以有效地降低其感度。概述国内外CL-20晶体修饰降低感度技术研究进展,总结了共结晶和核壳结构包覆两种主要的晶体修饰降感方法,并对不同方法降感机理进行分析。对共结晶和核壳结构包覆这两种降感方法的研究现状进行梳理并对降感效果进行了总结和对比,最后分析该领域的研究趋势。

一种改性有机过氧化物的降感及爆炸性能试验研究

针对某有机过氧化物感度高、安全性差的缺陷,通过共混包覆的方式对其进行改性处理,探讨了改性机理;对改性后有机过氧化物的机械感度、火焰感度、热感度等安全性能,以及冲击波超压、冲量、火球温度等能量性能进行了评估。结果表明,改性后有机过氧化物的机械感度大幅度下降,撞击感度特性落高从9.9cm增至13.8cm,摩擦感度爆炸概率从76%降至4%,火焰感度和热感度无显著变化,整体安全性明显提高。地面距爆炸中心1m处的冲击波超压增加约50%,冲量提高20%,最高火球温度提高近1200℃,整体爆炸性能显著提高。表明共混包覆的方法能对该有机过氧化物达到降感增能的效果。

TATB对AP的包覆降感

为了降低AP的机械感度,采用机械复合法,用纳米TATB(粒径200nm)对平均粒径分别为155μm和10μm的AP进行包覆,制备了TATB/AP壳-核型复合粒子;采用SEM对复合粒子的形貌进行表征,并对其吸湿性、摩擦感度和撞击感度进行测试,探究了TATB用量、AP颗粒平均粒径、干燥方式(50℃烘箱烘干、自然风干、真空抽滤)等对TATB/AP复合粒子机械感度的影响。结果表明,其他条件相同时,对于粒径155μm的AP,TATB用量越高则复合粒子感度越低;TATB质量分数15%时,其对AP的包覆效果最好,可使AP颗粒的吸湿性降低80%,摩擦感度从100%降至0,撞击感度H50值从31.1cm增至43.4cm;纳米TATB对平均粒径10μm的AP降感效果则不明显,甚至感度有所提高。3种干燥方法中真空抽滤干燥法得到的TATB/AP复合粒子撞击感度和摩擦感度分别为35.8cm和0,感度最低;50℃烘干得到的样品撞击感度和摩擦感度分别为31.3cm和8%,感度最高。

CL-20降感处理技术及在CMDB推进剂中的应用

为促进六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在推进剂中的应用,综述了CL-20降感处理技术及其在改性双基(CMDB)推进剂中应用的最新进展。结果表明,通过表面包覆降感技术、共晶降感技术和微纳米球形化降感技术均可有效制备出低感CL-20,但为提高低感CL-20的能量释放率,在表面包覆降感技术和共晶降感技术中应尽可能地选取含能且稳定的包覆剂和共晶配合物;微纳米球形化降感技术是制备低感CL-20较为稳定且有效的手段。将CL-20引入CMDB推进剂可以提高推进剂的能量水平,但压强指数升高、能量释放不充分和感度高,通过调整催化剂及添加Al粉可有效降低压强指数及提升能量释放率,通过低感CL-20的应用可有效降低CL-20基CMDB推进剂感度,说明CL-20在高能CMDB推进剂中具有广阔的应用前景。