高纯纳米HNS的制备与表征

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＇-六硝基芪（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—231．6nm之间，纯度由90．1％提高到99．44％，比表面积为19．27m2·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。

HNS的临界厚度测试研究

为了验证六硝基茋(HNS)的爆轰波传播性能,采用楔形装药方法对三种HNS装药的临界厚度进行了实验研究,其装药密度分别为1.00,1.570g.cm-3,粒径分别为20μm,9μm,89nm。结果表明:HNS粒度对爆轰波传播特性影响显著,粒度减小,临界截面厚度变小,即爆轰波传播性能增强;装药密度的增加利于爆轰波传递,在装药密度为1.570g.cm-3时,HNS-Ⅳ的临界厚度只有0.46mm。

超细HNS的制备和性能研究

采用重结晶法提纯HNS-Ⅱ,并通过振动空穴效应细化得到高纯、超细的HNS-F,将二者相关性能进行对比研究。结果表明:HNS-F的粒度分布为0.1～20μm,比表面积增大为9.10m2.g-1;熔化温度、分解热焓升高;分解峰温降低,活化能降低为201.6kJ.mol-1;冲击片50%起爆能量降低为0.557J。

HNS与NQ的表面能研究

采用毛细渗透法和Washburn方程测定了六硝基芪、(HNS)、硝基胍(NQ)和吸收药片在10%乙二醇、乙醇、30%乙二醇、水中的接触角,并通过Young方程及表面化学理论计算了它们的表面能及其分量。结果表明,其值与理论计算值相符合,NQ有较高的表面能为58.31 mJ·m-2,其中极性分量占主要成分为54.73 mJ·m-2;HNS的表面能为17.97 mJ·m-2,它的非极性分量与极性分量相当,分别为8.27 mJ·m-2和9.70 mJ·m-2,吸收药片的表面能为21.96 mJ·m-2,非极性分量为17.28 mJ·m-2,极性分量为4.68 mJ·m-2。

原位XRD方法研究HNS／Dioxane溶剂化物去溶剂化过程中的微观结构与性能

炸药与溶剂形成的溶剂化物晶体结构极不稳定,在特定条件下易失去溶剂分子重新形成炸药晶体。为考察六硝基茋(HNS)与1,4-二氧六环(Dioxane)的溶剂化物在快速去溶剂化过程中的结构和性能变化,采用X-射线粉末衍射仪(XRD)原位热解的去溶剂化方式使其分解,并对其微观结构变化与宏观性能进行初步研究。结果表明:采用原位XRD的方式可实现HNS/Dioxane溶剂化物的去溶剂化分解,得到具有超细多孔的HNS团簇结构。与原料HNS相比,去溶剂化HNS的比表面积显著增大,由1.6 m^2·g^(-1)增为3.7 m^2·g^(-1),特性落高H_(50)由109.3 cm降为29.9 cm,静电火花感度的起爆所需能量E_(50)值由原料HNS的0.896 J降为0.413J,摩擦感度由原料HNS的36%降为12%,表明溶剂化物快速去溶剂的方式不仅可以得到具有微纳米多孔的HNS,还可以有效地提高其对不同刺激的响应程度。