RDX晶体特性对冲击感度的影响规律

采用标准隔板和落锤撞击试验方法分别研究了RDX的晶体内部空隙（用晶体表观密度表征）、颗粒度和形貌对包括冲击波感度和撞击感度在内的冲击感度的影响规律。冲击波感度测试采用隔板试验，药柱配方为RDX／食用油（质量比为76／24），药柱采用液体填充方式制备。隔板试验研究表明：随着RDX晶体表观密度在1．7961～1．7983g·cm-3范围内增加，炸药配方的冲击波感度降低，隔板厚度从14mm降到12．2mm，晶体表观密度与隔板厚度基本成线性关系；当晶体表观密度为1．7976g·cm-3时，在50—600um粒度范围内，随着颗粒度的增加，RDX炸药配方的冲击波感度降低，隔板厚度从13．5mm降到12．3mm；当晶体表观密度和颗粒度相近时，晶体颗粒的外观形貌对炸药冲击波感度影响不大。落锤撞击试验表明：RDX颗粒度对撞击感度影响较大，当平均颗粒直径在16．7—337．9um范围时，随着粒径的增加，特性落高从75cm降到35．8cm，颗粒越大撞击感度越高；当颗粒度相近时，在1．7961～1．7983g·cm-3范围内，RDX晶体表观密度对撞击感度几乎无影响。

全自动火炸药冲击感度测定仪微机控制系统

针对火炸药冲击感度测定需要解决的问题关键，介绍测定仪机械系统构成原理；控制功能的实现方案；微机控制系统的软硬件设计。

关于含能材料的撞击与冲击感度试验的研究

日本东京大学教授、《工业火药》杂志编辑委员长、本杂志《爆破器材》顾问吉田忠雄先生及其研究室,近十多年来主要从事反应性化学物质(包括火炸药)的危险性评价研究,有关含能材料的撞击与冲击感度试验法是其研究课题中的重要组成部分,本文即是这部分的一综合考察报告,这里予以刊出,以期对我国有关人员有所参考。吉田教授即将辞去日本《工业火药》编辑委员会长职务,而由田村昌三教授继任。我们相信,《爆破器材》与《工业火药》两杂志及其编辑部的友好往来与交流关系,将会继续向前发展。

高聚物对炸药冲击感度的影响

一、引言估价爆炸材料感度的标准实验是用落锤冲击样品,其感度常用造成50％爆炸的最小落高表示。尽管这种实验已应用了许多年,但是系统地拍摄样品的形变照片还是最近的事。高速摄影和压力测量技术的结合有助于确定发生引爆和传爆的实际过程。目前的工作着重研究附加物粒子的影响。对于硬度大熔点高的材料,基本的想法是,当两种固体在一起摩擦或冲击时。

各种许用炸药的冲击感度

炮孔爆轰突然产生瞬时应国波对邻近炮孔装药产生的影响，这对炸药使用人员来说，是一个非常重要的问题。有些炸药在此应力的作用下，会发生殉爆；而有些炸药受此应力的作用后，发生暂时性的密度增大现象，增加到一个限值之后，又会恢复到原来的密度还有一些炸药在此应力的作用下，产生有害的变化，即会永久性的失去应有的感度。这种效应在苛些困难的爆破条件下。

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。

HMX粒度及其级配对塑料粘结炸药冲击波感度和爆炸输出能量的影响

本研究采用 SSGT小隔板试验测定了主体炸药 HMX粒度和粒度级配对塑料粘结炸药冲击波感度和爆炸输出能量的影响 ,研究的 HMX粒度范围为 1～ 1 50 μm,试验的混合炸药密度为 90 %和95.5%的理论密度。初步揭示了主体炸药粒度及粒度级配对混合炸药的冲击波感度和爆炸输出能量的影响。

DNAN降低DNTF冲击波感度研究

通过冲击波感度、红外光谱、X射线衍射和扫描电镜等试验,研究了3,4-二硝基氧化呋咱(DNTF)、二硝基茴香醚(DNAN)以及不同比例DNTF/DNAN共熔物冲击波感度的变化情况,从其红外谱图、晶面间距和晶体形貌的变化规律分析了DNAN降低DNTF冲击波感度的机理。研究结果表明,加入DNAN能够有效降低DNTF的冲击波感度,DNAN质量为20%左右综合性能较好,降低冲击波感度的同时,不产生晶体缺陷。

黑索今粒度及粒度级配对高分子粘结炸药冲击波感度的影响

采用小隔板试验 (SSGT)测定了主体炸药黑索今 (RDX)粒度和粒度级配对不同密度的RDX/F2 6 41(95 / 5 )高分子粘结炸药冲击波感度的影响 ,RDX粒度范围为 1～ 15 0 μm ,试验的炸药密度为 80 %、90 %和 95 %理论密度。结果表明随RDX平均粒度的增大 ,混合炸药冲击波感度提高 ,但不同密度时 ,影响程度有所不同。在本试验条件下 ,试验结果主要反映了炸药粒度对热点点火过程的影响。

高品质压装HMX基PBX炸药的冲击波感度

为改善HMX基PBX的安全性能,通过隔板试验研究了高品质HMX的粒度对压装PBX炸药冲击波起爆性能的影响。结果表明,对于相对密度较高(98.5%TMD)的压装HMX基PBX,与普通品质(平均粒径30μm)相比,使用高品质HMX(20μm)后PBX的冲击波感度下降了7%,当高品质HMX的粒度增至150μm后,其冲击波起爆感度下降13%;药柱的相对密度提高0.9%后,冲击波感度下降24%。

HMX晶体内部孔隙率、缺陷类型及颗粒度对冲击波感度的影响

采用标准隔板试验方法分别研究了HMX的晶体内部空隙（用晶体表观密度表征）、颗粒度、形貌和缺陷类型对冲击波感度的影响规律。冲击波感度测试采用隔板试验,药柱配方为HMX/食用油（76/24）,药柱采用液体填充方式制备。隔板试验研究表明：随着非孪晶HMX晶体表观密度在1.8992-1.9016 g·cm-3范围内增加,炸药配方的冲击波感度降低,隔板厚度从15.5 mm降到13.2 mm,晶体内部空隙率与隔板厚度基本成线性关系;当晶体表观密度基本相近时,在20-650μm粒度范围内,随着颗粒度的增加,非孪晶HMX炸药配方的冲击波感度增加,隔板厚度从13.0 mm升到14.3 mm;无论是粗颗粒还是细颗粒,含有孪晶缺陷HMX的冲击波感度显著高于非孪晶HMX;当晶体表观密度和颗粒尺寸相近时,晶体颗粒的外观形貌对炸药冲击波感度影响不大。

一种重结晶黑索今的冲击波感度研究

为了改善黑索今(RDX)结晶形态和降低感度,以二甲基亚砜为溶剂、以Twin-80为晶体改性剂,对普通RDX进行重结晶处理,使用光学显微镜、密度瓶法等分析测试了RDX重结晶前后的晶体形貌和质量,表明重结晶RDX的晶体颗粒表观密度提高约0.007g.cm-3,颗粒外形更加规整圆滑。标准SSGT小隔板试验表明,以重结晶RDX制备的浇铸PBXs,其冲击波感度比相同配方下普通2类RDX降低25%。

发射药冲击波感度的试验研究

采用隔板试验方法对发射药冲击波感度进行了系统试验,其中包括单基、双基、三基和叠氮硝胺等不同结构的发射药,以及球形、6/7和17/19的不同药型的发射药。通过冲击波感度的试验,研究了发射药冲击波感度的响应特性,得到了发射药冲击波感度的影响因素和响应规律,主要表现为,添加黑索今(RDX)、硝化甘油(NG)、叠氮硝胺(DA)等高能组分后,发射药冲击波感度增加;随着高能组分含量的增加,其冲击波感度也增加。不同的含能组分对冲击波的影响程度不同。发射药药型尺寸变大,其装填密度降低,会显著降低发射药的冲击波感度,装填密度增加10%,冲击波感度隔板值大约增加1倍。提出了发射药组份对冲击波感度贡献的定量计算的概念,可以进行发射药冲击波感度的预估。

JO-9159/ECX复合装药的冲击波感度研究

采用隔板试验研究了分别由厚度为3,5,10,20mm挤注炸药(ECX)和Ф20mm×20mmJO-9159炸药构成的复合装药的冲击波感度G50,并采用有限元方法进行了数值模拟。结果表明,试验值与计算值结果基本一致,复合装药的冲击波感度在JO-9159、ECX两种炸药冲击波感度之间,随着ECX炸药厚度的增加,复合装药的冲击波感度呈G50=12.96+5.13e-h/6.41一阶指数衰减形式下降。

FOX-7与RDX混合比例对压装炸药慢速烤燃及冲击波感度的影响

利用慢速烤燃试验和冲击波感度试验研究了FOX-7与RDX不同混合比例对炸药响应特性的影响。试验表明:当FOX-7的混入量(质量分数)低于72%时,炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度表现为爆轰反应,其临界起爆压力接近6.62 GPa;当FOX-7的混入量(质量分数)等于72%时,炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度由爆轰降至爆燃,其临界起爆压力升至7.27 GPa;当配方中完全采用FOX-7时,炸药在慢速烤燃试验中的响应剧烈程度由爆燃降至燃烧,临界起爆压力升至8.24 GPa。造成上述试验结果的原因可能是压装炸药在成型过程中因颗粒的破碎、重排作用使FOX-7对RDX形成包覆,进而改善了RDX材料点火增长速度快的本质特点。

含铝炸药冲击波感度的实验和数值计算研究

炸药的冲击波感度是选择武器装药的重要指标,为了比较分析新研含铝炸药的冲击波感度,通过大隔板实验和入射冲击波压力剖面的数值计算,研究了两种带金属外套的新研含铝炸药HL-10-L-1和HL-109-L-1在长脉冲低压幅值冲击波作用下的引发行为,给出了这两种炸药不发生爆轰反应和不发生强烈反应的边界隔板厚度和∫p2dt边界,分析认为采用∫p2dt值来推断评估炸药在低幅值压力脉冲作用下所发生的反应情况比临界隔板厚度更加合理。

改性双基推进剂冲击波感度研究

采用隔板试验法研究了改性双基推进剂配方组成、所含高能炸药RDX粒度、粒度级配等因素对其冲击波感度的影响。研究结果表明,含有NG和RDX等组分的改性双基推进剂具有较高的冲击波感度,当配方中的敏感组分NG和RDX被不敏感的增塑剂TMETN和感度较低的高能量密度材料FOX-7全部取代时,隔板值由41.4mm降至16.5mm,降幅达60%;同时,粗细粒度高能炸药按一定比例级配使用有利于降低推进剂冲击波感度,粗细颗粒质量比为3:1时,降感效果最佳,隔板厚度降低5.3%。

含CL-20的改性双基推进剂冲击波感度

为了解含CL-20的改性双基推进剂冲击波感度的响应规律,采用隔板试验法研究了高能炸药CL-20含量、粒度、粒度级配及催化剂等对改性双基推进剂冲击波感度的影响。结果表明,在CL-20质量分数0~30%范围内,随着其含量的增加,推进剂的冲击波感度先减小后增大,与不含CL-20时相比呈现降低趋势;含细颗粒CL-20(d50=230nm)的推进剂的冲击波感度小于含等量粗颗粒CL-20(d50=25.12μm)推进剂;当粗细颗粒质量比为3∶1时,推进剂的冲击波感度最低,隔板厚度由粗细质量比为1∶1时的29.26mm降至25.46mm;推进剂配方中添加质量分数3%的C-Pb、C-Cu和CB惰性催化剂时,隔板厚度比不加催化剂时降低1.61mm。

基于水中小隔板法测试炸药冲击波感度的初步尝试

按照《炸药试验方法》(GJB 772A—97)要求,对炸药进行冲击波感度测试时,危险品用量较大,对被测试样有无引爆的判断也存在人为因素。尝试将隔板试验与水中爆炸测试相结合,提出一种安全性高、试样消耗少、环境友好、用于高感度炸药的冲击波感度测试手段,并对测试装置、试验材料、测试系统架构、测试过程及数据处理等给出了具体的要求。通过对包括TNT在内的5种常用炸药进行试验,结果表明,所给出的冲击波感度测试方法实施简便,测试过程所获取的信息较为丰富、准确,感度结果与GJB 772A方法对比,有较好的相关性,可用于比较高感类炸药的冲击波感度。该测试技术可在一般实验室条件下开展,实用性较强。

基于粒子群神经网络的黑索今基混合炸药大隔板试验冲击波感度预测

应用粒子群神经网络模型对黑索今(RDX)基混合炸药冲击波感度的大隔板厚度值进行预测以减少试验量,节约试验成本。选取具有不同密度、空隙率、装药方式、RDX含量等特征的41组RDX基混合炸药,考察炸药实际密度、空隙率、RDX和附加物含量影响因素,通过分析它们与大隔板厚度值的非线性关系,建立大隔板厚度值与上述4个变量之间的粒子群算法优化神经网络模型,采用100进化次数,40种群规模进行计算。计算与试验结果表明:4个变量与大隔板厚度值之间的映射模型良好;模型预测值与试验值吻合良好,相对误差在10%以内。该粒子群神经网络模型预测值对RDX基混合炸药大隔板试验具有一定参考价值。