耐高温起爆药叠氮化镉的合成与性能研究

针对持续高温暴露、烤爆环境以及油气深井开采中应用的火工品对耐高温起爆药的需求,合成、评估了新型起爆药叠氮化镉。利用复分解反应研究了叠氮化镉的合成方法与工艺,通过成分、IR分析对叠氮化镉的结构进行了表征和确认。对叠氮化镉的热、感度、爆速、起爆能力等性能进行评估,叠氮化镉分解温度比叠氮化铅高,分解峰达到334~370℃,爆炸温度达到417~426℃;叠氮化镉撞击感度相当于叠氮化铅,而摩擦感度、静电感度比叠氮化铅钝感。叠氮化镉是一种优良的耐高温起爆药,可以代替叠氮化铅用于军用耐高温雷管、深井石油开采爆破装置以及工程雷管中。

MXene/Cd(N_(3))_(2)复合薄膜起爆药的制备及性能研究

针对深空复杂应用环境对火工品耐高温起爆药的迫切需求,通过静电相互作用的表面自组装方式构建了一种MXene基叠氮化镉(MXene/Cd(N_(3))_(2))复合薄膜耐高温起爆药。采用扫描电镜、X射线能谱、X射线衍射以及红外光谱对MXene/Cd(N_(3))_(2)复合薄膜起爆药的微观形貌及结构进行表征;通过差示扫描量热及热重等分析方法研究其热性能,并采用高速摄影记录其爆轰过程。结果表明:MXene纳米材料表面丰富的官能团可使Cd(N_(3))_(2)在MXene片层上分布均匀,粒径约50 nm,且在较大空隙中无沉积堆叠现象;MXene纳米材料的高比表面积和优异的导热性能可有效促进Cd(N_(3))_(2)的热分解,热分解温度为378.42℃;MXene纳米材料与Cd(N_(3))_(2)复合不会影响Cd(N_(3))_(2)的晶型及输出威力,制备所得的MXene/Cd(N_(3))_(2)复合薄膜起爆药以较少的药量即可实现点火起爆。