硼/超细硝酸钾点火药配方设计及工艺

为研究新型安全点火药配方及制备工艺,基于典型的硼/硝酸钾(B/KN O3)点火药配方,选用超细硝酸钾对其进行改性,采用手工混药法进行造粒,同时添加酚醛树脂或氟橡胶作为粘结剂,制备出B/KN O3造型粉,并测试了其火焰感度和静电感度。结果表明:随硝酸钾质量含量的减少,火焰感度升高,尤其外加2.5%酚醛树脂粘结剂的B/KN O3(50/50)火焰感度最高;而静电感度则降低,当B/KN O3配比一定时,添加相同的粘结剂氟橡胶比添加酚醛树脂更钝感。

储存时间对硼-硝酸钾点火药性能的影响

为确定储存时间对硼-硝酸钾点火药点火性能的影响,进行了不同时间的加速老化试验,对加速老化试验后样品进行了吸湿增重、外观形貌、爆热、成分、稳定性等各项理化性能检测分析,并装配5发点火具进行性能测试。研究表明:与硼-硝酸钾点火药原样品相比较,经加速老化试验后药剂吸湿严重,药剂中活性物质随加速老化时间的增长有缓慢氧化现象;点火具点火时间变长,峰值压力降低,点火能力有降低趋势,建议自然储存时间自生产制造日起不应超过5a。

点火药的研究进展与展望

作为武器系统的重要组成部分,点火系统的性能直接影响到武器的发射效率和作战效果,因而点火药的性能尤为重要。以硼/硝酸钾为代表的非金属类点火药的研究已经较为深入,但该点火药面临着点火温度过高、硼粉老化及吸湿等问题。以金属粉作为可燃剂的金属类点火药具有高能量密度、良好的机械性能和独特的能量释放特性,但燃烧速率较慢。因此,研究人员进行了大量实验研究,制备出具有层状或核壳结构的反应材料,可以大大增加氧化剂和金属燃料之间的接触面积,并缩短传质距离,从而提高反应效率。近年来,含能配合物类点火药的研究成为本领域的研究热点,研究表明以含能配合物作为燃料,设计点火药配方,能够显著实现点火药的性能调控性能。

BNP点火药的分析方法研究

介绍了一种测定BNP点火药主要成分硝酸钾、硼粉质量分数的化学分析方法。鉴于硼粉颗粒的超细性,该分析方法以重量法、容量法相结合。测试结果表明其准确度、精密度较高,方法简单易行。

硼／硝酸钾点火药的微波消解测定研究

为了寻求快速、简便、实用安全的测试方法,研究了采用微波消解法溶解硼/硝酸钾点火药的消解条件,并与标准方法中样品前处理方法进行对比。结果表明,微波消解具有更加快速、高效、安全等优点,并且能满足硼/硝酸钾点火药的分析要求。

某点火装置作用后输出端内衬断裂故障分析

通过对内衬设计、装药结构以及试验装置的复查,确定了某点火装置在点火试验中内衬断裂的原因为:内衬的强度裕度不足、传火通道堵塞、测压工装设计不合理。针对以上问题,优选强度更高的材料作为内衬材料并优化了内衬结构用以增大内衬的结构强度,装药结构由实心药柱改为药环用以确保传火通道畅通,改进试验工装防止点火过程中点火装置与测压工装内壁碰撞。经试验验证,改进措施有效解决了内衬断裂的问题。

HNS炸药爆燃特性研究

试验探索和研究了在小尺寸装药条件下和在硼/硝酸钾钝感点火药的点火能量作用下HNS炸药的爆燃特性,进一步分析了HNS炸药发生爆燃的影响因素,对HNS炸药的点火机理进行了分析和探讨。

基于MOS控制晶闸管的高压电容放电特性

为了研究国产金属氧化物半导体(MOS)控制晶闸管(Metal?Oxide?Semiconductor controlled thyristor,MCT)与高压陶瓷电容组成的电容放电单元(Capacitor Discharge Unit,CDU)的放电特性,设计制备出体积为40 mm(L)×25 mm(W)×8 mm(H)的CDU,其回路电感约10 nH,电阻约100 mΩ。首先分析了CDU回路的R-L-C零输入响应方程,采用CDU负载短路放电实验进行验证,研究发现随着电容值的增大,CDU的峰值电流、峰值电流上升时间、高压电容的放电时间等关键参数均增大;随着放电电压的升高,峰值电流增大,峰值电流上升时间不变。采用微型爆炸箔芯片(Cu桥箔35 mΩ)和硼/硝酸钾(Boron?Potassium Nitrate,BPN)点火药(硼粉/1.50μm,压药密度/1.57 g·cm^(-3))验证了CDU的作用效能,在0.36μF/1.20 kV下,测得回路峰值电流2.032 kA,桥箔两端电压0.9273 kV,峰值电流、电压延迟时间32.4 ns,爆发点时刻168.2 ns,爆发点功率1.490 MW,且CDU能可靠进行BPN的飞片冲击点火。结果表明,基于国产MCT和高压陶瓷电容的CDU基本适用于爆炸箔起爆器等脉冲大电流激发火工品,但其综合性能仍需改进。

某型延时起爆装置延期时间影响因素的研究

为实现某型延时起爆装置预定的延期时间,选用点火药硼/硝酸钾作为毫秒级延期药,通过对延期药原材料及装药结构的分析,尽可能地控制延期时间精度。主要针对延期药的原材料、装药密度、壳体材料、装药结构以及装药条件等对延期时间影响的机理及试验对比进行分析。经研究发现,延期药的延期时间和延期精度受诸多因素影响,一般来说药剂粒度适中且颗粒均匀,或提高装药压力,延期时间精度较高。其他因素(如装药壳体、装药结构、环境条件等)在不同程度上对延期时间精度也有影响,减少这些因素的影响对提高延期时间精度是十分必要的。