铸装TNT/RDX爆轰过程导电性及反应区厚度实验

利用冲击起爆方式改进了炸药爆轰过程电导率的同轴测试方法,推导出其电导率计算公式。采用输入冲击波压力匹配的方法减小了反应区内波的反射作用和爆轰成长过程的不稳定性对其电导率的影响,进而测得铸装TNT炸药和TNT/RDX混合炸药爆轰过程中随时间变化的电导率曲线。通过分析曲线中拐点出现的原因,推导出炸药的化学反应时间和反应区厚度。研究结果表明,RDX的增加会降低铸装TNT/RDX炸药的最大电导率;得出铸装TNT炸药的化学反应时间约为0.08μs,反应区厚度约为0.41 mm;几种铸装TNT/RDX炸药的反应区厚度均在0.5 mm附近。

添加剂对TNT/RDX(40/60)悬浮液流变性质的影响

研究了TNT/RDX(40/60)悬浮液和美国B炸药的流变学性质以及不同添加剂对TNT/RDX(40/60)悬浮液流变学性质的影响。试验表明有些添加剂可以明显降低TNT/RDX悬浮液的粘度,并讨论了添加剂降低粘度的机理。

TNT/RDX悬浮液的流变学性质

本文系统地测定了国产RDX的颗粒分布及液态TNT和TNT/RDX悬浮液的流变学性质,研究了20余种添加剂对TNT/RDX40/60悬浮液流变学性质的影响,并给出了主要研究结果和特性方程,为B炸药的改性提供了理论和实验依据。

RDX的TNT包覆钝感研究

为降低RDX的机械感度，维持其爆炸性能，研究了用少量TNT包覆RDX的钝感方法。以RDX为主体炸药成分，以质量分数3％～10％的TNT为含能钝感剂，再加入质量分数2％～3％的含能增塑剂和微量水溶性表面活性剂，利用TNT和含能增塑剂在水中不同温度的熔化和凝固结晶，通过水悬浮分散包覆工艺，将TNT和含能增塑剂包覆在RDX颗粒的表面，制得内层为RDX、外层为TNT的双层混合炸药。分析了包覆钝感的工艺条件及炸药包覆后的粒径和SEM的变化情况。研究表明，该RDX—TNT双层混合炸药的撞击感度可降至20％以下，摩擦感度降至28％以下，压制成药柱的密度为1．73g／m^3，爆速可达8400m／s。

TNT、RDX及HMX炸药废水处理技术综述

炸药废水由于其生物毒性和化学稳定性引起了各国的关注。对梯恩梯(TNT)、黑索今(RDX)及奥克托今(HMX)3种主要单质炸药的降解方法进行了综述、讨论和对比,分析了各类方法的特点及不足。光催化氧化法用于处理炸药废水有明显优势,着重介绍了光催化氧化法的降解路径及光催化机理。随着光催化氧化技术的深入研究,高效环保型光催化剂及成熟的光催化氧化工艺将在炸药废水处理领域发挥重要作用。

TNT对RDX热分解行为影响的研究

针对部分黑梯炸药的DSC曲线无RDX熔化峰的情况,通过分析不同升温速率下单质RDX的DSC曲线,确定有利于黑梯炸药DSC曲线出现RDX熔化峰的测试条件。并将TNT和RDX以质量比为37和46的比例溶解在丙酮中,重结晶制成黑梯炸药,用DSC对其进行热分析,通过改变DSC测试条件出现了RDX的熔化峰。分析认为,部分RDX在熔融TNT中溶解后,液相RDX以自催化的方式分解,分解峰左移,峰温降低,对熔化峰进行了掩盖。对样品的热分解动力学和热力学参数进行计算和对比之后发现,黑梯炸药的活化能比RDX增加了6.02%,热爆炸临界温度提高了2.08℃,热力学参数发生了变化,说明TNT和RDX通过氢键相互作用,提高了RDX的热稳定性,RDX的使用安全性有一定改善。

厌氧生化塔处理TNT-RDX混合废水

TNT和RDX废水都是毒性有机物,对人体和动植物均有严重危害。本文通过工程实例介绍了厌氧生化法处理TNT和RDX混合废水的降解机理、工艺流程、厌氧生化塔的结构、工作过程和工艺特点。

RDX及其级配对TNT基熔铸炸药有效固含量的影响研究

采用旋转黏度计,分别研究了平均粒径为100μm、1μm和100nm的RDX及其级配样品对TNT基熔铸炸药黏度的影响,进而研究了RDX粒度对TNT基熔铸炸药有效固含量的影响。结果表明,在所研究的TNT基熔铸体系中,平均粒径为100μm的RDX其有效固含量为66.7%;平均粒径为1μm的RDX其有效固含量为55.6%;对于平均粒径为100nm的RDX,其有效固含量仅为39.5%。当单一粒度级别的RDX应用于TNT基熔铸炸药时,随着RDX平均粒径减小,其有效固含量显著降低;当RDX粒度级配后应用于TNT基熔铸炸药中,随着细颗粒RDX含量的增加,有效固含量提高,尤其是100nm RDX和100μm RDX级配后,有效固含量明显增大。

RDX/TNT、HMX/TNT炸药D_n(κ)关系研究

研究了不同配比HMX/TNT炸药的Dn(κ)关系,并与不同配比RDX/TNT炸药的Dn(κ)关系进行了对比。结果表明,配比相同时HMX/TNT炸药Dn(κ)关系曲线总是在RDX/TNT炸药Dn(κ)关系曲线上方;RDX/TNT和HMX/TNT炸药的Dn(κ)关系曲线随着炸药中TNT含量增加而下移。引入变量Rt分别将两种混合炸药的Dn(κ)关系推广为Dn(κ,Rt)关系,给定变量Rt就可以通过Dn(κ,Rt)关系得出相应未标定的Dn(κ)关系,Dn(κ,Rt)关系不仅可以减少实验标定次数,并且能满足DSD方法计算精度要求。

RDX/TNT系列离心注装新工艺研究

该文论述了离心注装新工艺的研究情况,通过调整离心机转速,探索了装药质量、高能炸药的百分含量的变化规律;调整液固相炸药的配比,确定出相应的“三温”条件、装药凝固时间,观察了相关因素对装药质量的影响;对不同配比的药件进行理化分析,测定其中高能炸药的百分含量及药件密度。

含TNT注装混合炸药爆轰产物电导率实验研究

改进了炸药爆轰产物电导率的同轴测试系统,测量了TNT注装炸药中加入RDX、Al、KCl等药剂后爆轰产物的平均电导率,得出了不同RDX含量的TNT/RDX炸药平均电导率最大值变化曲线。结果表明:TNT中加入RDX后会减少其爆轰产物的电导率,而加入Al后TNT炸药爆轰产物的电导率明显高于不含Al炸药,加入5%Al粉平均电导率最大值即可增大4倍以上。另外,加入KCl也会增大TNT/RDX混合炸药的电导率。

废旧梯黑铝混合炸药中RDX的回收和表征

为了对废弃梯黑铝混合炸药中的有效成分进行回收利用,根据TNT、RDX在有机溶剂中的溶解度差异,设计了从废旧梯黑铝混合炸药中回收、提取RDX的工艺流程,并对回收的RDX进行了性能测试和形貌表征。结果表明,以甲苯和丙酮作为回收梯黑铝混合炸药中RDX的有机溶剂,回收率为90%。回收RDX的主要理化性能达到GJB 296A-95的要求。

熔融法分离废弃梯黑铝炸药中的TNT

分离回收是废弃炸药再利用的前期工序。利用梯黑铝炸药中梯恩梯(TNT)、黑索今(RDX)和铝(Al)粉三种组分的熔点差异,以水为加热介质,加热废弃梯黑铝炸药熔化TNT,通过压差过滤,将熔融TNT从废弃TNT/RDX/Al炸药中进行分离。结果表明,以水为加热介质、采用压差过滤,可提高分离过程的安全性和效率。TNT的回收率达76.2%,回收TNT的纯度为94.46%。熔化过程的DSC曲线峰温为81.0℃。回收T NT中的主要杂质是低共熔体系T NT-RDX中的RDX。

溶剂萃取法回收废旧梯黑铝炸药中的RDX和铝粉

利用混合炸药中TNT和RDX在溶剂中溶解度的差异,首先用甲苯萃取出梯黑铝炸药中的TNT,然后分别以丙酮和二甲基亚砜为溶剂,经萃取、冷却结晶,过滤得到RDX。用SEM和DSC对回收RDX进行形貌表征和热分析,用XRD对回收铝粉进行物相分析。结果表明,丙酮和二甲基亚砜中重结晶回收RDX的纯度分别为98.4%和97.8%,撞击感度分别为76%和84%,丙酮重结晶回收RDX晶体质量优于二甲基亚砜重结晶回收的RDX。回收RDX与原料RDX的特征温度基本相同,热安定性良好;回收的铝粉不含炸药,无明显氧化。

用溶剂萃取法分离废旧梯黑铝炸药TNT组分的研究

分离回收是一种再利用废旧混合炸药的前期工序。利用废旧梯黑铝炸药中TNT和RDX组分在溶剂中的溶解度差异,用甲苯萃取出混合炸药中的TNT组分。对溶液进行冷却重结晶,过滤得到炸药晶体和溶剂。对回收的TNT进行了撞击感度测试、热分析和纯度检测。结果表明,回收的TNT的撞击感度为8%.对回收炸药和新品炸药的DSC曲线对比后发现,回收的TNT的熔化峰温为82.63℃,比新品TNT的低0.03℃,曲线上无RDX的熔化峰和分解峰。回收的TNT纯度为96.3%,纯度较高。

密度分级法分离废旧梯黑铝炸药中的RDX与铝粉

为了研究分离回收废旧梯黑铝炸药中各成分的高效低成本的物理方法,采用控温离心和控温水洗结晶,回收梯黑铝炸药中的TNT组分;再根据RDX与铝粉的密度差异,使用密度分级法,分离RDX与铝粉,优化了分离条件,对回收物质进行DSC和XRD表征,并测试其撞击感度。结果表明,在密度为2.0g/cm3的溴化锌溶液中,控温30℃、离心转速2500r/min等条件下,回收RDX和铝粉回收率分别为67.6%和86.5%,纯度分别为77.2%和94.6%;回收的RDX热安定性良好,存在少量铝粉和TNT与RDX的共熔物,且基本没有独立存在的TNT组分,其撞击感度为90%;回收铝粉中含有微量氧化铝粉和炸药成分;两种回收物组分中均不含溴化锌。该物理方法可有效实现废旧梯黑铝炸药各组分的高效绿色回收。

几种硝胺炸药在熔态TNT和DNP中的溶解性及其结晶晶型

为研究硝胺类炸药在熔铸载体中的溶解性并分析溶解后硝胺类炸药的相变,采用物理分离的方法分别测出了RDX、HMX和CL-20在90℃的2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和3,4-二硝基吡唑(DNP)中的溶解度;通过拉曼光谱对溶解后回收的硝胺类炸药进行了表征。结果表明,90℃下,RDX、HMX和CL-20在TNT中的溶解度分别为3.35、0.24和4.99g/100g,在DNP中的溶解度分别为12.28、2.64和7.03g/100g;RDX在TNT、DNP中溶解冷却后的晶型均为β型,HMX在TNT、DNP中溶解冷却后的晶型均为α型,RDX、HMX在TNT、DNP中溶解前后晶型一致,均未发生变化;CL-20在TNT、DNP中溶解后回收的晶型均由ε型变为β型,说明CL-20在熔铸炸药载体中由于温度与溶剂的作用晶型不稳定,硝胺类炸药在熔铸载体中溶解并发生相变将会严重影响炸药的性能。

RDX及TNT基熔铸炸药/聚脲热塑性弹性体复合体系的分子动力学模拟

采用分子动力学方法,构建了RDX/TNT基熔铸炸药、聚脲热塑性弹性体以及其混合体系,在不同质量比下计算了弹性体浓度对RDX及TNT基熔铸炸药的影响,并分别在不同温度下计算模拟研究了RDX及TNT基熔铸炸药和聚脲热塑性弹性体的结合能E(bind)、力学性能等。计算结果表示:在混合炸药中加入高聚物弹性体,弹性模量减小,说明材料刚性也随之减少,弹性增大,也大大地改善了材料的力学性能。随着弹性体浓度的增加,体系结合能发生由正到负的变化,而不同温度的结合能均保持在较高水平,表明其有很好的共混能力。

B炸药的改性研究及其进展

回顾了B炸药在国内外的研究概况及其改性研究的进展。就B炸药性能及应用中存在的问题 ,对今后B炸药研究提出了若干建议。

超(近)临界水氧化法降解炸药废水的工艺优化与动力学研究

炸药工业排放废水中含TNT、RDX、HMX等多种剧毒物质,一般难以生物降解甚至不可生物降解,处理非常困难。并且炸药废水的COD很大,对水体污染严重。文中采用超(近)临界水氧化技术,对TNT,RDX和HMX模拟炸药废水进行正交实验及反应动力学研究,在降解TNT,RDX和HMX同时降低废水的COD值。得到最佳氧化降解工艺条件为:反应温度648K,反应时间5min,模拟炸药废水:氧化剂(H2O2)(体积比)=10:1,处理后废水的COD=38mg·L-1,COD降解率为98.65%。动力学研究结果表明,在573K、603K、623K、653K时的表观速度常数k分别为:0.01030、0.02069、0.03709和0.04699。TNT、RDX、HMX氧化反应的活化能、指前因子和平均反应级数分别为:61.31kJ·mol-1,4251,1.56。