BTF-NC复合炸药的静电喷雾法制备及表征

【目的】为了解决苯并三氧化呋咱(benzotrioxafurazan,BTF)形貌不规则、易形成热点、机械感度较高的问题,通过对BTF进行降感处理已达到提高BTF的安全性能的目的。【方法】以BTF为主体炸药,硝化棉(nitrocellulose,NC)为黏结剂,采用静电喷雾法制备BTF-NC复合炸药;通过扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱、同步热分析和机械感度仪对BTF-NC复合炸药样品的形貌、结构、热分解性能和机械感度进行分析和测试。【结果】BTF-NC复合炸药的粒径为400~2000 nm,颗粒呈现出球状或类球状;BTF-NC复合炸药中NC与BTF分子发生了键合;与原料BTF相比,BTF-NC复合炸药的热分解表观活化能降低了29.06 kJ/mol,自加速分解温度和热爆炸临界温度分别提高了1.3、4.21 K,失质量分数为89.41%,特性落高从23 cm增大至68.12 cm,爆炸分数由72%减小为24%;原料BTF和BTF-NC复合炸药的吉布斯自由能变均为正值;原料BTF与NC的相容性等级为1级。【结论】采用静电喷雾技术制得的BTF-NC复合炸药的热安定性、机械感度均得到显著改善。

Al/AP/NC/CL-20纳米复合炸药的制备及表征

为提高推进剂的能量利用率和热释放效率,分别以物理混合法、静电喷雾法和溶剂-非溶剂重结晶法制备Al/AP/NC/CL-20纳米复合炸药;采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱仪(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)、红外光谱仪(FT-IR)和同步热分析仪(TG-DSC)对不同样品的形貌、结构和热分解性能进行了分析;利用高速摄影仪测试其点火燃烧性能并对其撞击感度进行测试。结果表明,3种方法制备的Al/AP/NC/CL-20炸药组分分布均匀,粒径在100~300nm之间;3种方法所制得的复合物中的组分NC、CL-20、AP与Al之间均为物理复合,其中静电喷雾法制得的样品中的CL-20晶型转变为β型;物理混合法、静电喷雾法和溶剂-非溶剂法制得的Al/AP/NC/CL-20复合炸药的点火延迟时间分别为3、22和1ms;燃烧持续时间分别为710、608和241ms;与纳米CL-20相比,物理混合法、溶剂-非溶剂法和静电喷雾法制备的Al/AP/NC/CL-20复合炸药特性落高分别从8cm升高至25、31和28cm,降感效果明显。