基于临界电子激发能研究硝胺炸药纳米化降感机理

采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),实测记录了硝胺炸药颗粒在电子能作用下开始发生分解变形(在颗粒表面产生裂纹)时的状态,结合Image Pro Plus图形处理软件,计算出了硝胺炸药颗粒开始发生分解变形所需的临界电子激发能。研究结果表明:当颗粒粒径大于10μm时,随着粒径减小,硝胺炸药颗粒临界电子激发能减小;当颗粒粒径小于约10μm后,临界电子激发能随粒径减小而迅速增大;当颗粒粒径减小至约0.5μm时,随着粒径进一步减小,临界电子激发能变化不大。本研究以实测计算的临界电子激发能为基础,可从能量角度解释硝胺炸药纳米化降感机理,对指导纳米硝胺炸药的实际应用具有重要意义。

一种改性有机过氧化物的降感及爆炸性能试验研究

针对某有机过氧化物感度高、安全性差的缺陷,通过共混包覆的方式对其进行改性处理,探讨了改性机理;对改性后有机过氧化物的机械感度、火焰感度、热感度等安全性能,以及冲击波超压、冲量、火球温度等能量性能进行了评估。结果表明,改性后有机过氧化物的机械感度大幅度下降,撞击感度特性落高从9.9cm增至13.8cm,摩擦感度爆炸概率从76%降至4%,火焰感度和热感度无显著变化,整体安全性明显提高。地面距爆炸中心1m处的冲击波超压增加约50%,冲量提高20%,最高火球温度提高近1200℃,整体爆炸性能显著提高。表明共混包覆的方法能对该有机过氧化物达到降感增能的效果。

超细CL‑20的可控批量制备及降感技术

为了批量制备低感度超细六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20),用作固体推进剂的高能添加剂,以氧化锆球(0.8 mm或0.3 mm)为研磨介质,采用HLG-05型粉碎设备制备了两种超细类球形CL-20。用激光粒度仪、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FTIR)和拉曼光谱(Raman)对CL-20样品进行了相应的表征;用差示扫描量热(DSC)研究了样品的热分解性能;测试了样品的撞击、摩擦和静电火花感度。结果表明:制备的微米级和亚微米级CL-20平均粒径分别为3.43μm和320 nm,表面光滑,类球形;其晶型不变,无质杂峰;超细CL-20的分解峰温稍有下降,活化能降低,其静电火花感度略有提高,但撞击感度分别降低了24.6%和108.4%,摩擦感度下降了8%和20%;机械感度降低效果明显,在高能固体推进剂中有较大的应用前景。

机械粉碎法制备纳米HMX及其机械感度研究

采用机械粉碎法制备了纳米HMX,用纳米激光粒度仪和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对其粒度分布、颗粒的大小和形貌进行了表征,测试了原料HMX和纳米HMX的摩擦感度、撞击感度和冲击波感度。结果表明,制备的HMX粒径基本小于100nm;与原料HMX相比,纳米HMX的摩擦感度有较大幅度降低,撞击感度和冲击波感度分别降低107.0%和62.1%,安全性明显提高。

纳米级奥克托今的制备及性能研究

研究了使用HLG-50型粉碎机制备纳米奥克托今(HMX),以及应用纳米激光粒度仪跟踪其粒度分布,并通过扫描电子显微镜(SEM)观察其颗粒大小;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、拉曼光谱(Raman spectra)、X射线衍射(XRD)以及电感耦合等离子体发射光谱(ICP-AES)检测其成分,研究其纯度;使用热重(TG)和差示扫描量热法(DSC)分析其热分解特性;同时表征了纳米HMX的摩擦感度、撞击感度和冲击波感度。结果表明,制备获得的纳米HMX产品其颗粒粒径大部分在100 nm以下,并且引入的杂质极少;纳米HMX的热分解峰温度较原料HMX稍有提前,其摩擦感度与原料相比有较大幅度下降,撞击感度和冲击波感度分别降低132.6%和60.0%,安全性能明显提高,具有良好的应用前景,并对纳米HMX的降感机理进行了分析。

亚微米六硝基六氮杂异伍兹烷的制备及其性能研究

采用HLG-50型粉碎机,成功制备了亚微米六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)。运用激光粒度仪和扫描电子显微镜(SEM)对产品的粒度分布、颗粒大小及形貌进行了表征;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、激光拉曼光谱(Raman)、X射线粉末衍射(XRD)仪及高效液相色谱(HPLC)仪分析了产品的晶型和纯度;使用热重(TG)和差示扫描量热(DSC)法分析其热分解特性,同时表征了产品的冲击波感度。研究结果表明:亚微米CL-20颗粒呈类球形,其平均粒径d50为210 nm,并保持着原料的ε晶型且纯度高;与原料相比,亚微米CL-20的热分解峰温度稍有提前,其冲击波感度下降了53.1%,降感效果明显,有利于CL-20的应用。