静电喷雾法制备纳米B/F_(2602)复合微球

为了克服纳米硼粉易团聚、易氧化、燃烧性能差等问题,以氟橡胶(F_(2602))为黏结剂,采用静电喷雾法制备多种不同工艺参数的纳米硼/F_(2602)复合微球,通过正交实验优化复合微球的制备工艺,寻找能使微球粒径均匀、形貌圆整的最佳制备工艺条件。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析等表征了复合微球的形貌、结构以及热性能。结果表明最佳制备工艺条件为溶液浓度7%,F_(2602)与硼粉质量比3.5%,工作电压18 kV,工作速率1 mL·h^(-1);制备的纳米硼/F_(2602)复合微球间分散性好,改善了纳米硼粉的严重团聚现象;原料纳米硼粉上出现的硼酸峰并未出现在复合微球上,说明静电喷雾法制备的复合微球能有效防止纳米硼粉表面被氧化;与原料纳米硼粉相比,复合微球的氧化增重提高了22.98%,与氧气的反应程度更深,硼能量释放更彻底。

喷雾干燥工艺条件对HMX/F_(2602)核壳复合微球粒度的影响

采用悬浮喷雾干燥法将偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物(F_(2602))包覆于HMX颗粒表面,制备了HMX/F_(2602)核壳复合微球。采用共混溶液喷雾干燥法制备了HMX/F_(2602)复合微球。探讨了进口温度、进料速率和料液浓度等悬浮喷雾干燥工艺条件对HMX/F_(2602)核壳复合微球粒度的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪和撞击感度仪表征了两个样品的形貌、粒度和撞击感度。结果表明,悬浮喷雾干燥法的优化工艺条件为:入口温度85℃,进料速率3 m L·min^(-1),料液浓度2%。HMX/F_(2602)复合微球有内部缺陷,中值粒径为4.75μm。HMX/F_(2602)核壳复合微球为实心球状,中值粒径1.23μm。HMX/F_(2602)复合微球和HMX/F_(2602)核壳复合微球的撞击特性落高分别为31.23 cm和41.37 cm,显示HMX/F_(2602)核壳复合微球有更好的性能。

HMX/F_(2602)纳米含能微球的制备及其性能表征

为了降低HMX的感度,采用喷雾干燥工艺制备了HMX/F_(2602)纳米含能颗粒,其比例为:HMX∶F_(2602)=97∶3;并将喷雾干燥法制备的HMX/F_(2602)纳米颗粒与同等条件下制备的HMX/NC、HMX/Estane5703进行对比表征。采用SEM、XPS、XRD、DSC,以及撞击感度仪对原料HMX、HMX/F_(2602)纳米颗粒进行表征。结果表明:制备的HMX/F_(2602)纳米颗粒的热稳定性、撞击感度均优于同等条件下的HMX/NC、HMX/Estane5703颗粒。制备出的HMX/F_(2602)纳米颗粒呈规则的球形,粒径0.5~4μm之间;其晶型保持不变。原料HMX、HMX/F_(2602)纳米颗粒的活化能分别为523.16 kJ/mol,469.89 kJ/mol;热爆炸临界温度分别为279.34℃,279.20℃,特性落高分别为17.6 cm,82.2 cm。

液滴微流控技术制备TATB基PBX复合微球

为了调控高聚合物黏结炸药(PBXs)的形貌、粒径分布和涂层包覆效果,采用高灵敏度的液滴微流控技术制备了TATB/F2602微球。研究了黏结剂含量和流量大小对TATB/F2602微球的形貌和粒径的影响。通过扫描电镜、X射线衍射、比表面积、DSC和TG等测试方法,系统研究了微球样品的形貌、结构、成分和热行为。结果表明:黏结剂含量为5%时微球具有光滑表面、规则球形形状和高单分散性,平均圆形度为0.921(跨度为0.040);通过调控流量比逐渐增大,微球样品D50从51.73μm减小到44.31μm,且粒径分布窄(跨度小于0.4);氟橡胶(F2602)均匀分布于TATB微球内部和表面,均匀地包覆TATB颗粒使微球样品热分解延后4.08℃;与原料TATB相比,球形化过程使TATB/F2602真密度增加到1.9780 g·cm^(-3)。液滴微流控技术可以有效调控炸药微球的形貌和粒径,为高聚物黏结炸药的球形化制备提供参考。