Page 89 - 《含能之美》2019封面论文
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            文章编号：1006‐9941（2019）11‐0942‐07

            FOX⁃7 基浇注型 PBX 安全性能


            谢 虓，王述存，黄 川，刘 涛，郑保辉，黄靖伦，李尚斌

           （中国工程物理研究院化工材料研究所，四川 绵阳 621999）

            摘   要： 为了提升奥克托今（HMX）为基的浇注型高聚物粘结炸药（Polymer Bonded Explosive，PBX）的安全性能，在配方中引入部
            分 1，1‐二氨基‐2，2‐二硝基乙烯（FOX‐7）替换 HMX，研究了 FOX‐7 对配方的热安定性、机械感度、冲击波感度、静电火花感度等安全
            性能的影响规律。结果表明，在引入 FOX‐7 后，与 HMX 基浇注型 PBX 配方 GO‐1 相比，配方 GOXL‐A 的摩擦感度降低；在快速烤燃、
                                                                               -1
            慢速烤燃试验中的响应时间分别延长了 58.8%、18.5%，并通过了升温速率为 3.3 ℃·h 的极不敏感物质（EIS）缓慢升温试验考核；
            其冲击波感度显著降低，隔板厚度（L 50 ）较 GO‐1 降低了 15.7%，50% 临界起爆压力（p 50 ）提升了 9.5%；其静电火花感度显著降低，
            50% 发火电压（V 50 ）与 50% 发火能量（E 50 ）分别提升 65.3% 和 187.5%。
            关键词：高聚物粘结炸药（PBX）；1，1‐二氨基‐2，2 二硝基乙烯（FOX‐7）；静电火花感度；不敏感炸药
            中图分类号：TJ55；O64                    文献标志码：A                                    DOI：10.11943/CJEM2019167






                                                                                                   -1
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                                                                 1.885 g∙cm ）、爆速（8870~9090 m ∙s ）介于 HMX 与
            1   引 言                                              RDX之间，但由于其具有负的生成热（-50~130 kJ·mol ），
                                                                                                              -1
                                                                                      -1
                                                                 所以其爆热 5024 kJ∙kg ）、爆压（34~36 GPa）都要低
                以奥克托今（HMX）为基的浇注型高聚物粘结炸
                                                                 于 HMX 和 RDX  ［9-11］ 。FOX‐7 能量水平与 RDX 接近，
            药（Polymer Bonded Explosive，PBX）通 常 具 有 高 爆
                                                                 且显著高于其他不敏感单质炸药（如 3‐硝基‐1，2，4‐三
            速、高格尼能等特性，已得到广泛应用，但 HMX 的感                           唑‐5‐酮（NTO）、2，6‐二氨基‐3，5‐硝基吡嗪‐1‐氧化物
            度较高，通常需要通过添加钝感剂或控制总固相含量                             （LLM‐105）、4，10‐二硝基‐2，6，8，12‐四氧杂‐4，10‐二
            等途径来提升配方的安全性能              ［1-3］ ，但这样势必会降低           氮杂四环［5.5.0.0 .0    3，11 ］十二烷（TEX）等），而其撞击
                                                                                5，9
            配方的能量输出。因此，在配方中引入高能低感单质                              感度（BAM 装置 2 kg 落锤落高为 126 cm）和摩擦感度
            炸药是平衡其能量与安全性的有效手段。1，1‐二氨基                           （Julius‐Petri 摩擦装置测试结果为大于 350 N）却远远
            ‐2，2‐二硝基乙烯（FOX‐7）作为一种新型高能低感单                         低于 RDX（相同测试条件下分别为 38 cm、120 N）。
            质炸药，具有机械感度低、化学稳定性高、与聚合物相                                 目前已有的 FOX‐7 基浇注型 PBX 炸药主要以瑞
            容性好等特性，是目前不敏感炸药系列中，可作为炸药                             典 国 防 研 究 院 研 发 的 FOF 系 列 高 能 低 感 炸 药 为 代
            配方应用的理想候选物和组分之一                ［4-8］ 。               表 ［12］ ，他 们 采 用 了 含 能 粘 结 剂 聚 缩 水 甘 油 硝 酸 酯
                                                                （PolyGLYN）、聚叠氮缩水甘油醚（GAP）和含能增塑
                与 HMX、环三亚甲基三硝胺（RDX）相似，FOX‐7 同
                                                                 剂 N‐丁基硝氧基乙基硝胺（Bu‐NENA），FOF 系列炸药
            样具有 C H N O 的分子通式（n=2）。因此，这三种
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                    n
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            炸药具有相同的氧平衡；FOX‐7 的晶体密度（1.878~                        在火烧、慢烤、枪击试验等考核中反应等级均为燃烧，
                                                                 能量与 B 炸药相当，兼具优异的安全和能量特性。以
                                                                 端羟基聚丁二烯（HTPB）和硅橡胶为粘接剂的 FOX‐7
            收稿日期：2019‑06‑13；修回日期：2019‐07‑07
            网络出版日期：2019‐09‐03                                    基浇注 PBX 配方同样展示出不敏感特性                 ［13-14］ 。但值
            基金项目：国家自然科学基金（11702269）                              得注意的是，现有报道的 FOX‐7 基浇注 PBX 配方其总
            作 者 简 介 ：谢 虓（1986-），男 ，助 理 研 究 员 ，主 要 从 事 混 合 炸 药 配 方  固相含量最高仅为 86% 左右，这可能是因为难以获得
            设计研究。e‐mail：3s‐xiexiao@caep.cn
                                                                 理想晶体品质及适宜粒径范围的 FOX‐7 颗粒所造成，
            通 信 联 系 人 ：郑 保 辉（1985-），男 ，副 研 究 员 ，主 要 从 事 高 安 全 炸 药
            设计与应用研究。e‐mail：zhengbaohui@caep.cn                   因 此 ，对 FOX ‐ 7 进 行 晶 体 品 质 优 化 并 采 用 HMX 与
            引 用 本 文 ：谢 虓 ,王 述 存 ,黄 川 ,等 . FOX⁃7 基 浇 注 型 PBX 安 全 性 能 [J]. 含 能 材 料 ,2019,27(11):942-948.
            XIE Xiao, WANG Shu⁃cun, HUANG Chuan,et al. Safety Performance of FOX⁃7 Based Casting PBX[J]. Chinese Journal of Energetic Materials（Hanneng Cailiao）,
            2019,27(11):942-948.
            Chinese Journal of Energetic Materials，Vol.27, No.11, 2019（942-948）  含能材料      www.energetic-materials.org.cn
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