Page 25 - 《含能材料》优秀论文（2019年）

TKX‐50 基 混 合 炸 药 的 爆 轰 及 安 全 性 能 905

（图 3b）保持了原材料（图 3a）的晶体形貌与粒径，但最 3.2.2 6 种混合炸药的冲击波感度
低撞击能提高至 80 J（表 2），表明通过包蜡处理可有效 以 TKX‐50 及其它典型单质炸药为基的混合炸药
降低 TKX‐50 的撞击感度。重结晶样品 TKX‐50‐a 晶体 冲击波感度结果见表 3，所有冲击波感度值均为采用
（图 3c）形貌为块状，颗粒粒径约为 200 μm，其特性落 同种方法获得的实测结果。表 6 结果表明，PBX‐TKX
高 H 为 87.7 cm（表 2），最低撞击能为 26 J（表 2）；重 的 冲 击 波 感 度 较 低 ，其 L 为 15.1 mm，显 著 低 于
50
50
结晶样品 TKX‐50‐b 晶体（图 3d）形貌为片状，颗粒粒 PBX‐RDX 和 PBX‐HMX，仅比 PBX‐TATB 的冲击波感度
径为 20~30 μm，特性落高 H 为 105cm，最低撞击能 高。混合炸药的冲击波感度虽然和粘结剂体系、钝感
50
为 32 J（表 2）。由此可见，TKX‐50 的撞击感度与其晶 体系具有一定关联，但主体炸药对冲击波感度的影响
体状态相关，经过重结晶或包覆降感处理后，撞击感度 最大。因此，冲击波感度测试结果表明，尽管 TKX‐50
可显著降低。 炸药的撞击感度随原材料状态变化存在一定波动，但
其对冲击波刺激较为钝感，优于 RDX、HMX、FOX‐7 和
LLM‐105，仅次于钝感炸药 TATB。
3.2.3 TKX⁃50 及 其 它 4 种 炸 药 在 热 刺 激 下 的 安 全
性能
图 4 为 PBX‐TKX 快 速 烤 燃 试 验 后 装 置 碎 片 。 由
图 4 可见，装置壳体炸裂产生大量较大破片，无炸药残
留，温度传感器记录其爆响温度为 700~750 ℃，爆响
a. raw TKX‐50 b. TKX‐50‐W 时间为 99 s，表明 PBX‐TKX 在快速烤燃环境下发生较
为剧烈的反应。为深入了解并比较几种混合炸药在热
刺 激 下 的 安 全 性 能 ，测 试 了 TKX‐50、HMX、LLM‐105
和 TATB 4 种单质炸药的 5 s 延滞爆发点和热分解温
度。结果表明，TKX‐50、HMX、LLM‐105 和 TATB 的 5 s
延滞爆发点分别为 277，327，348 ℃和 365 ℃，热分
解 峰 温 度 分 别 为 240，285，351 ℃ 和 382 ℃ ；可 见
c. TKX‐50‐a d. TKX‐50‐b 4 种单质炸药 5 s 延滞爆发点与热分解温度高低排序

图 3 不同方式处理后的 TKX‐50 扫描电镜图 一致，TKX‐50 在热刺激下最易发生反应。
Fig.3 SEM images of TKX‐50 after different treatments 另一方面，TKX‐50 晶体实测密度为 1.905 g·cm ，
-3
-3 ［17］
与 HMX 相 当（1.903 g·cm ） ；TKX‐50 相 对 分 子 量
表 2 不同方式处理后的 TKX‐50 撞击感度 为 236，HMX 相对分子量分子量为 296，参考图 2 中的
Table 2 The impact sensitivity of TKX‐50 after different treat‐
ments TKX‐50、HMX 主要爆轰产物质量分数，可知在相同体
积的密闭装药空间内，TKX‐50 炸药释放的气体摩尔量
explosive TKX‐50 TKX‐W TKX‐50‐a TKX‐50‐b
约为 HMX 炸药的 1.35 倍。因此，在密闭空间内炸药
E BAM / J 5 80 26 32
H 50 / cm 16.6 >112 87.7 105.9 爆轰后生成的气体产生的压强更大，对安全性能更加
Note： E BAM is impact energy. H 50 is impact sensitivity. 不利。TKX‐50 的热分解温度、5 s 爆发点以及炸药件

表 3 6 种混合炸药的冲击波感度
Table 3 The shock wave sensitivity of six kinds of PBXs

explosive formulation relative density/% L 50 /mm
PBX‐TKX TKX‐50/F2314 =95/5 97.3 15.1±1.0
PBX‐RDX RDX/binder/additives=95.59/3.91/0.50 96.7 22.9±0.3
PBX‐HMX HMX/binder/additives =95/4.3/0.7 98.0 22.6±0.3
PBX‐FOX FOX‐7/binder/additives =95/4.0/1.0 98.1 17.8±0.4
PBX‐LLM LLM‐105/binder/additives =95/4.0/1.0 98.0 16.1±0.2
PBX‐TATB TATB/binder =95/5 97.6 7.6±0.5

CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS 含能材料 2019 年 第 27 卷 第 11 期 （902-907）