镁粉和铝粉对CO_(2)相变激发药剂性能的影响

为了提高CO_(2)相变激发药剂的放热量,在激发药剂中分别添加2%和4%质量分数的镁粉或铝粉,通过热重法(TG)、引燃试验、耐温试验和反应热试验,研究其热分解特性、安全性、耐温性和反应热的变化。结果表明:镁粉或铝粉对激发药剂的热分解特性无明显影响,加入2%和4%镁粉的激发药剂表观活化能分别增加16.68 kJ/mol和43.96 kJ/mol,反应热分别提高5.1%和10%;而同样比例的铝粉,表观活化能分别增加28.89 kJ/mol和55.21 kJ/mol,反应热分别提高6.6%和12.9%;加入少量镁粉或铝粉的激发药剂无爆炸危险,安全性良好;加入镁粉或铝粉的激发药剂在70℃保温48 h后,整体并未发生明显变化,温度指数Ts在90℃左右,表明其耐温性能良好。

激发药剂在矿渣基胶结材料中速凝早强机理试验研究

以尾砂、矿渣基胶结材料为原材料,研究水玻璃、NaOH、Na_(2)SO_(4)、Al_(2)(SO_(4))_(3) 4种无机盐激发药剂在不同掺量下的速凝早强效果,并解释其早强机理。研究发现:4种激发药剂在一定的添加范围内,充填体试块的抗压强度随龄期的增长而增大。掺量0.5%的NaOH早强效果最好,掺量1.0%的Na_(2)SO_(4)效果次之,掺量0.5%的Al_(2)(SO_(4))_(3)对后期强度增长作用最明显,水玻璃效果最差。同时考虑到实用性、经济性,复合使用Na_(2)SO_(4)和Al_(2)(SO_(4))_(3)添加到尾砂胶结充填体试块中,综合性能较好。研究结果可有效提高充填体早期强度,为矿山进行充填体结构及强度优化设计提供科学参考依据。

二氧化碳致裂器激发药剂爆炸性分类的研究

作为一种非炸药类爆破工具,二氧化碳致裂器在生产、运输和使用过程中的安全性一直是爆破行业和公安管理部门关注的焦点。以二氧化碳致裂器中发热管装的药剂为研究对象,通过隔板试验、克南试验和时间/压力试验等对含高氯酸钾、草酸铵、水杨酸配方的发热管药剂性质开展研究。研究结果表明:按照联合国关于危险货物分级程序,该种常见的二氧化碳致裂器发热管药剂可以定性为爆炸性物质;但该药剂足够钝感,可不划为爆炸品。

液态CO_(2)相变爆炸激发药剂安全性的试验研究

为了测试新研制的CO_(2)相变爆炸激发药剂的安全性,依据GJB5891.22-2006火工品药剂试验方法的第二十二部分“机械撞击感度试验”和第二十四部分“摩擦感度试验”方法,对其进行了撞击感度和摩擦感度测试,按照《危险货物运输爆炸品的认可和分项试验方法》,开展了12m跌落试验、75℃热稳定性试验和外部火烧试验。结果表明,在1.2kg钢锤、500mm落高条件下,25发撞击感度试验爆炸概率为0;在1.5kg钢锤、摆角100°、表压2.45MPa条件下,25发摩擦感度试验爆炸概率为0;12m跌落试验和75℃热稳定性试验中激发药剂试样均未出现燃烧或爆炸现象,75℃热稳定性试验结束时激发药剂的温度仅比试验温度75℃高出0.5℃,表明激发药剂为热稳定性物质;外部火烧试验结果表明,144kg激发药剂在露天敞开的条件下,仅用1min左右时间就燃烧完全,但未发生爆炸,也没有危险的迸射物射出。各试验结果均表明,激发药剂的危险感度低、安全性好,其原因在于激发药剂组分中C_(2)H_(8)N_(2)O_(4)对燃烧反应具有一定的抑制作用,精确控制其含量,可使激发药剂具有良好的燃烧性能和较高的安全性。

液态CO_(2) 相变爆炸激发药剂的爆炸性与安全性

为研究新研制的CO_(2)相变爆炸激发药剂的爆炸性与安全性,采用克南试验方法进行了激发药剂的爆炸性能测试,并分别用8号工业雷管和150~500 g膨化硝铵炸药,对直径50 mm和90 mm的2 kg塑膜包装激发药剂药卷进行引爆试验。试验结果表明,由高氯酸钾、水杨酸和草酸铵按照一定比例组成的激发药剂具有爆炸性,但其爆轰感度很低,不仅没有雷管起爆感度,而且无法用膨化硝铵炸药将其引爆,与粒状铵油炸药相比,爆轰感度低、安全性好。

CO_(2)相变爆炸激发药剂热化学安定性研究

为了研究CO_(2)相变爆炸激发药剂的热化学安定性,采用热重法(TG)、绝热加速量热仪(ARC)和耐温试验测试了其热分解特性和耐温性能,用Ozawa法对所得热力学数据进行理论计算,并利用经验公式计算了该激发药剂的温度指数。结果表明:升温速率分别为1、2.5、5℃/min的条件下,激发药剂在90℃时开始有质量损失;在非密闭条件下,整个升温过程中各组分之间未发生氧化还原反应,激发药剂的热化学安定性主要体现为各组分的热稳定性,平均活化能为86.986 kJ/mol;在密闭条件下,升温至460℃之后激发药剂发生氧化还原反应,表明激发药剂热化学安定性良好,且一定的压力作用有利于激发药剂燃烧反应;耐温试验中,80℃保存48 h激发药剂未发生状态变化,而200℃下激发药剂组分损失严重,说明温度指数TS计算值90.199℃是合理的。