RDX/HMX炸药晶体内部缺陷表征与冲击波感度研究

采用折光匹配显微观察(OMS)和原子力显微镜(AFM)表征、X射线小角散射(SAXS)、表观密度浮沉法(SFM)、微聚焦CT扫描等方法,研究了不同结晶品质RDX、HMX晶体缺陷。OMS观察结果表明,普通RDX/HMX较降感RDX/降感HMX(RS-RDX/RS-HMX)晶体含有更多的表面裂纹与内部孔洞;X射线小角散射与高精度CT扫描统计测试结果表明,RS-RDX/RS-HMX晶体内部也含有一定数量较小尺寸的缺陷,但较普通RDX/HMX晶体内部含较大尺寸缺陷数量少。冲击波感度实验结果表明,炸药晶体缺陷数量、尺寸对PBX冲击波感度有较大影响。

冲击波作用下HMX晶体的细观响应

用折光匹配显微技术（OMS）、表观密度浮沉法（SFM）、微聚焦CT扫描表征了HMX晶体内部缺陷尺寸、数量。结果表明,D-HMX较普通HMX含有较大尺寸内部缺陷的数量较少,普通HMX含有大量10-5mm^3以上缺陷,普通HMX和D-HMX晶体均含有大量10^-6mm^3量级以下缺陷。利用基于细观结构的冲击波效应数值模拟方法,研究了晶体内部缺陷尺寸对其冲击波温升效应的影响。模拟结果表明,在低压条件下,等效半径为20-40μm的内部缺陷在冲击波加载下温升较高,等效半径为10-15μm的内部缺陷温升相对较低。当冲击波压力增高至5.8GPa,等效半径为10μm内部孔洞在冲击波作用下温升可达到850K以上,两者的冲击波感度接近。

RDX与D-RDX基PBX炸药撞击安全性研究

为深入研究撞击作用下RDX/D-RDX为基高聚物粘结炸药(PBX)的安全性差异,利用Hopkinson实验原理,参照撞击感度试验方法设计了一种能测试炸药试样在较高速度撞击下的动态力学变化历程及撞击安全性的试验方法。试验结果表明,以RDX/D-RDX为基PBX炸药的撞击安全性和在撞击加载下的反射波幅值、脉宽有较大差异。运用LS-DYNA程序进行数值计算,所得结果与实验结论基本相符。

炸药作用可靠度估计与研究

以特屈尔感度标准物质为研究对象，通过试验与模拟两种手段，研究了炸药临界刺激量的检测效率和可靠性估计的随机性，并结合作用可靠度裕度系数进行了可靠性评估方法研究。

冲击波作用下炸药安全性QMU评估

为了对炸药冲击波感度进行量化评估,根据裕度和不确定度的量化(QMU)评估的通用框架和关键要素,研究了炸药安全性的QMU评估方法。按序贯试验方法设计了炸药的安全性试验,统计分析了炸药的起爆临界阈值、试验方差和响应概率,建立了隔板试验中冲击波作用下炸药安全性的QMU评估模型。通过隔板试验研究了炸药爆炸的临界隔板厚度和其他参数,利用Bruceton升降法试验和大样本量的Monte-Carlo模拟,得到炸药安全性的QMU评估的系列公式,计算了PBX-C炸药冲击波安全性要求的临界阈值Xth、均值μ、方差σ和XP估计的标准差,导出了给定置信水平时爆炸概率P相应点XP估计的不确定度区间,对冲击波作用下PBX-C炸药的安全性进行了初步QMU评估。

低感炸药低爆炸响应点测试研究

低感炸药机械感度的传统测试方法是撞击感度爆炸百分率法和Bruceton上下法,现普遍采用的落锤仪导轨受高度的限制,用这两种方法无法得到50%爆炸响应点即H50值,也无法得到落高均值μ和方差σ的估计,故不能完全反映低感炸药在外界刺激下的安全性能。针对上述问题,采用OSTR(one-shot transformed response)方法测试了低感炸药的低爆炸响应点,为低感炸药的安全性能测试及使用提供进一步的信息和评估依据。研究表明:在低感和钝感炸药的机械撞击安全性能测试中,使用OSTR法可以得到较为准确的均值μ及方差σ,并经外推,可预估低爆炸概率点的估计值。单元试验发数m的选取对均值的估计影响较小,但对方差的估计有一定的影响,随着m的增大,σ偏小的程度减小,这样得到的极低爆炸概率点的估计更为准确;但m较大时所需的总试验量N较大。综合考虑,m取6或8较为适宜。

不同高静压处理对蔬菜品质的影响

为探讨高静压处理对蔬菜品质的影响,以不同物性材料的蔬菜为试验对象,采用高静压加工技术(HHP,High Hydrostatic Pressure)对蔬菜的品质(硬度、色差、VC)影响进行了分析研究。试验结果表明,与未处理的蔬菜相比,高静压处理(400-600MPa、1-10min)的蔬菜的品质指标(硬度、色差和VC)均有不同程度的下降;高静压处理的蔬菜的品质指标(硬度、色差和VC)不随处理压力和保压时间的变化而发生显著性变化。因此,杀菌效果的好坏可以作为蔬菜高静压处理参数的确定的依据。

炸药低速撞击试验的分析与讨论

研究了标准型撞击装置、12型撞击装置测试的多种炸药撞击感度数据。通过与低速条件下小药片撞击感度和苏珊大型模拟感度等试验结果的比较,研究、分析了各种典型撞击条件下的炸药撞击试验测试结果及测试数据的合理性,并从撞击装置、测试状态等方面讨论了影响炸药在低速撞击条件下感度测试结果的因素。

添加剂与RDX的界面作用及对撞击感度的影响研究

研究了石蜡、硬脂酸等添加剂与RDX的界面作用及其对撞击感度的影响。得出添加剂对RDX(Hexogen)的铺展系数越大,钝感效果越好的结论,并获得了铺展系数与特性落高的经验函数关系。

添加剂对B炸药安全和爆轰性能的影响

在B炸药中分别添加质量分数1%和3%的123树脂/1DES黏结剂或质量分数5%固化系数为0.6和0.8的HTPB/MDI黏结剂,制备了4种改性B炸药。用大药片落锤撞击试验、电探针和锰铜压力计分别测试了其撞击感度、爆速和爆压,用VLWR程序计算了爆轰性能。结果表明,添加123树脂/DES黏结剂后,改性B炸药的撞击感度降低;添加不同固化系数的HTPB/MDI黏结剂后,改性B炸药的撞击感度升高;添加123树脂/DES和HTPB/MDI后,改性B炸药的密度、爆速和爆压降低,而且添加量越大,其爆速和爆压降低越大。爆速和爆压的计算值与实验值接近。

HMX基含硼铝炸药的释能特性和作功能力

如何有效地运用活性金属来提高炸药的爆炸威力和作功能力是设计金属化炸药的关键问题。为探索B/Al复合粉在增爆炸药和温压炸药中的应用,设计并制备了3种HMX基含硼铝炸药。对Φ100 mm×105 mm样品,用空中爆炸试验和水下爆炸试验研究其能量释放特性;用Φ50 mm圆筒试验评价其作功能力,讨论了微米金属粉含量对含硼铝炸药的释能过程和作功能力的影响。结果表明,空爆和水下爆炸中,在HMX的爆轰作用下,铝粉燃烧能够促进硼粉的后燃效应,释放出大量的燃烧热,形成高温高压的膨胀产物,增加空中爆炸火球的持续时间和水下爆炸的总能量。圆筒试验中,在爆轰产物驱动铜管膨胀破裂之前,没有足够的氧和硼反应,未能体现含硼铝炸药中B的燃烧能量优势。当铜管壁膨胀破裂后,空气中的氧可进一步与B/Al复合粉反应释放大量的燃烧热,增强后效作功能力。

微量杂质对苯并三氧化呋咱(BTF)感度影响研究

The stability of benzotrifuroxan （BTF） and its mixtures with TATNB,TCTNB or NaN3 was studied The explosive performance of BTF was affected by all impurities.NaN3 could increase the thermal sensitivity of BTF,whereas TATNB could enhance the mechanic sensitivity.

三元乙丙橡胶/乙烯基硅橡胶泡沫材料的力学性能与摩擦性能研究

研究了三元乙丙橡胶/乙烯基硅橡胶泡沫材料的力学性能,并表征了泡沫的摩擦性能。实验结果表明,随着乙烯基硅橡胶的含量增加,泡沫材料的硬度、拉伸强度和压缩模量呈下降的趋势,而静摩擦系数先下降后轻微上升;随着正压力和温度的升高,橡胶泡沫材料的静摩擦系数逐渐减小;随着硫化剂用量的减小和操作油用量的增加,橡胶泡沫的静摩擦系数上升。

ANBDF炸药的短脉冲起爆感度研究

采用喷射结晶法制备超细7-氨基-6-硝基苯并二氧化呋咱(ANBDF),利用金属箔电爆炸驱动飞片的加载技术,研究了ANBDF炸药的短脉冲冲击起爆性能。研究结果表明ANBDF炸药最小起爆能量为0.892J,50%起爆速度为3064.7m/s,可以用于冲击片雷管始发装药。

试样药量对钝感炸药撞击感度的影响

通过改变样品药量，以区分不同配方的钝感炸药的撞击感度，分析和说明了药量的变化对炸药撞击感度的影响。

钝感炸药在机械撞击下爆炸危险性评价

介绍了用炸药撞击声压级－实验药量曲线评价钝感炸药在机械撞击作用下发生爆炸的危险性的方法和测试结果，并与苏珊试验、滑道试验等测试结果进行了比较和讨论。

概率统计在感度测试中的应用

应用概率统计的方法 ,导出了炸药的爆炸概率与落锤试验中测试一组 (2 5发 )试样时 ,出现k发连续爆炸的概率的关系式 ,给出了相应的概率表 。

TATB摩擦感度试验中滑柱表面呈色的原因分析

ＴＡＴＢ药片经摩擦感度试验后，在滑柱的工作表面会产生一定程度的彩色花斑。为了弄清楚这是不是由于ＴＡＴＢ点火造成的，作者在摩擦仪上以不同的条件用试验工具压制了ＴＡＴＢ药片，然后对滑柱的工作面以及药片表面进行了检验。红外光谱分析的结果表明，尽管在某些条件下滑柱表面产生了不同的色斑但并没有发生任何化学反应，而是在压药端面形成了一层ＴＡＴＢ薄膜，由于光干涉的作用形成了彩色。作者还对ＴＡＴＢ的钝感作用进行了一些讨论。

撞击感度实验中爆炸噪声的测定及应用

介绍了炸药撞击感度实验中炸药爆炸噪声的实验结果及试验药量与爆炸噪声的关系。通过几种低感、钝感炸药的撞击声压级－试验药量的关系曲线，讨论了这些配方的撞击感度。

微纳米HMX基PBX力学、导热性能及药片撞击感度

为了研究微纳米尺度下颗粒尺寸对于炸药撞击感度的影响规律及作用机制,将三种奥克托今(HMX,粒径为100~300 nm,1~2μm,10~20μm)基高聚物粘接炸药(PBX)造型粉压制成表观密度分别为1.74 g·cm^(-3)与1.50 g·cm^(-3)的PBX样品,研究了HMX粒径与表观密度对PBX样品压缩力学性能、导热性能以及药片撞击感度的影响。使用扫描电镜观察了样品受落锤撞击前后的微观形貌,并通过自行设计的试验装置测试了落锤撞击加载过程中样品的受力情况。结果表明,PBX样品的压缩强度、压缩模量、导热系数及热扩散系数均随HMX粒径的减小而显著增大。在相同表观密度下,PBX样品的撞击感度随HMX粒径减小而明显降低;对于含同种粒径HMX的PBX样品,撞击感度随表观密度的增加而略微升高。撞击作用下HMX粒径较大的样品主要发生孔穴压缩与颗粒破碎,HMX粒径较小的样品主要发生颗粒层的剪切滑移。在相同撞击条件下,作用于试样力的峰值随表观密度的增大或粒径的减小而增大。认为炸药颗粒细化所带来的撞击感度降低是细化后炸药内部孔隙尺寸减小、孔隙结构均匀化程度提高以及导热性能提升等因素共同作用的结果。