胡荣祖 , 高红旭 , 赵凤起 , 张海 , 勾明 , 赵宏安 , 王喜军 , 马海霞
2009, 17(2):127-130. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.001
摘要:推导了估算含能材料(EMs)热点临界起爆温度(Tcr)的Brucman-Guillet表达式。提出了估算Tcr的数值方法。编制了相应的计算机程序。用所编程序算得的结果核实了9种EMs(PETN、RDX、HMX、EDNA、tetryl、EDADN、AN、NG和TNT)的Tcr文献值,认为所编程序适用于Tcr值的快速计算,本文报道的11种EMs(TATB、HNS、HNDACO、HHTDD、BTNDNG、keto-RDX、BTNEDA、PBX-JH-94、PBX-JO-96、TB propellant M32和TB propellant SD)的Tcr 值在一定程度上可信。
2009, 17(2):131-136. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.002
摘要:采用基团加和法估算了以聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、聚硝酸酯缩水甘油醚(PGN)、聚2,2-双叠氮甲基氧杂环丁烷(PBAMO)、聚2-甲基-2-硝酸酯基氧杂环丁烷(PNIMMO)、2,2-双叠氮甲基氧杂环丁烷(BAMO)2-叠氮甲基2-甲基氧杂环丁烷(AMMO)共聚物(PBAMO/AMMO)等为软段,以二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、异氟尔酮二异氰酸酯等为硬段,1,4-丁二醇为扩链剂的含能热塑性聚氨酯弹性体(ETPE)的生成焓。结果表明,随着硬段含量的增加,ETPE的生成焓降低,当硬段为MDI时,所制备的ETPE的生成焓高于其他硬段聚合物,叠氮化合物为软段的ETPE生成焓高于硝酸酯类化合物的。故通过对ETPE的能量预估和结构推断可以为设计具有高能量水平的ETPE提供依据。
2009, 17(2):137-142. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.003
摘要:为讨论管道收敛角、体积流率、胶凝剂类型与含量等三因素对凝胶推进剂管道流动特性的影响,用SIMPLEC算法、二阶迎风格式离散柱坐标系下N-S方程,对凝胶推进剂在圆管中的流动进行了二维数值模拟,计算结果表明:(1) 体积流率增大,粘度减小,含量增大,粘度增大,它们的改变引起粘度变化不显著; (2) 收敛角增大,出、入口截面平均表观粘度降低幅度不断增大,出口截面平均表观粘度不断减小至近牛顿粘度水平η∞,当角度改变到一定值后,其引起粘度的变化将不再明显。结果说明:流经管道的体积流率和胶凝剂类型与含量的改变是引起管道流动粘度变化的非显著因素,而管道收敛角是引起粘度变化的重要因素,且在粘度变化与压降需求之间存在最佳结合点。
2009, 17(2):143-146. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.004
摘要:利用LS/DYNA软件,采用中心和偏心两种起爆方式引爆聚焦战斗部进行全模型三维数值模拟,得到该战斗部两种状态下的破片初速及其分布规律; 在仿真模型中加入靶板,得到距战斗部中心6 m处的破片分布,结果显示破片在两种起爆方式下都能在靶板上形成聚焦带。通过统计得出,偏心起爆能使破片速度增益为20.3%,破片在6 m处带宽为1 m的密度增益为9.6%,飞散角和方向角基本一致。
2009, 17(2):147-151. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.005
摘要:介绍了理想炸药和含铝炸药水中爆炸的能量输出模型,并采用AUTODYN软件,对TNT和PBXW-115水中爆炸远场的冲击波形进行了求解。计算出了冲击波峰值压力、衰减时间常数、冲量、能流密度和冲击波能等参数,并将计算结果与实验数据进行了对比。在不可压缩流体理论的假设下,推导出了水中爆炸一维气泡脉动方程。把脉动方程同爆轰产物的状态方程相结合,计算出1 kg TNT和PBXW-115水中爆炸气泡脉动周期分别为0.213 s和0.283 s,二者的气泡能分别为1.88 MJ·kg-1和4.41 MJ·kg-1,与实验结果吻合较好。
2009, 17(2):152-156. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.006
摘要:为了研究Neyer D-最优化感度试验方法的参数估计特性及其影响因素,通过计算机模拟方法研究了参数的初始估计和样本量对感度分布参数估计精度的影响。结果表明:期望估计是无偏的,标准差估计约2/3偏小,1/3偏大,参数的初始估计对参数估计的结果影响不大,样本量在18发以上就能得到期望的较好估计值。
王磊 , 张香文 , 邹吉军 , 韩红 , 王莅 , 米镇涛
2009, 17(2):157-160. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.007
摘要:以双环戊二烯为原料合成了三种高密度燃料组元C10、C15及C20,其密度依次增加,但低温性质逐渐变差。为制备密度大于1且低温性质良好的高密度燃料,进行二元及三元复配,建立了复配燃料密度及低温粘度与组成的关系。C10可显著改善燃料的低温性质,而C20则可提高燃料密度。确定了兼具高密度和低粘度的燃料组成区域:C15为主组分,C10含量低于25%,C20的含量低于10%。此组成的复配燃料密度大于1 g·cm-3 (15 ℃),净热值达42.0 MJ·L-1,粘度小于500 mm2·s-1 (-40 ℃),倾点小于-70 ℃,具有良好的应用前景。
孙成辉 , 方涛 , 杨宗云 , 白军红 , 冯泽旺 , 刘娟 , 李莉 , 马鹏常 , 陈联忠 , 赵信岐
2009, 17(2):161-165. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.008
摘要:为了研究四乙酰基六氮杂异伍兹烷(TAIW)的混酸硝化反应机理,采用分阶段终止反应进程的方法,先后分离并表征了五种反应中间体:四乙酰基二硝基六氮杂异伍兹烷、三乙酰基三硝基六氮杂异伍兹烷、二乙酰基四硝基六氮杂异伍兹烷两种异构体以及一乙酰基五硝基六氮杂异伍兹烷。试验结果表明:TAIW笼底的两个游离仲胺基很容易首先发生硝化作用,在升温条件下,四个乙酰基再逐个发生硝解。运用薄层色谱(TLC)技术跟踪了反应进程,检测到了上述全部中间体。
2009, 17(2):166-168. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.009
摘要:以2,6-二氨基吡啶为起始原料,经酰基化、氮氧化、硝化、水解四步反应得到2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO),总收率为81%。讨论了影响酰基化、氮氧化、硝化等反应的因素,用1H NMR, MS和红外光谱对ANPyO及其中间体结构进行了表征。该方法是对文献[7]报道方法的进一步改进,提高了反应过程的安全性,后处理更加简单。
2009, 17(2):169-172. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.010
摘要:以5,5′-偶氮四唑钠为原料,采用盐酸酸化、乙酸钠重结晶的方法得到了5-肼基四唑中间体,5-肼基四唑再与醋酸汞和高氯酸经过配位反应得到了高氯酸·5-肼基四唑汞(HTMP)。利用红外光谱分析仪、能谱分析仪、元素分析仪等表征了其结构,并测定了其热性能。采用兰利法测试了HTMP的激光感度,结果表明,在不掺杂情况下,HTMP 50%发火能量为972 mJ,高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)则不发火; 当掺杂5%碳黑后,HTMP50%发火能量为2.56 mJ,BNCP为59 mJ。HTMP的机械感度与BNCP相当。
2009, 17(2):173-177. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.011
摘要:利用微焦点工业CT(μCT)对TNT炸药熔铸结晶成型过程进行了在线监测试验研究,获得了成型过程TNT炸药结晶与成型质量的三维细观结构及其分布的演化特征与规律。结果表明:炸药结晶凝固速度在初始阶段最快,随后逐渐降低; 在凝固过程中缩孔存在逐渐增大直至稳定、交联的现象; 靠近侧壁和底部部位的缩孔少、CT值高,相应密度值也高。在保温、不补缩状态下熔态TNT浇铸凝固后的细小缩孔率为7.13%,集中缩孔与细小缩孔体积之和大于所浇铸悬浮液体积的20%; 药柱下部与中下部直至中部截面的线密度差约1.5%~8%,表层与浅表层直至靠近中心部位的线密度差则达5%~18%。
2009, 17(2):178-182. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.012
摘要:利用冲击起爆方式改进了炸药爆轰过程电导率的同轴测试方法,推导出其电导率计算公式。采用输入冲击波压力匹配的方法减小了反应区内波的反射作用和爆轰成长过程的不稳定性对其电导率的影响,进而测得铸装TNT炸药和TNT/RDX混合炸药爆轰过程中随时间变化的电导率曲线。通过分析曲线中拐点出现的原因,推导出炸药的化学反应时间和反应区厚度。研究结果表明,RDX的增加会降低铸装TNT/RDX炸药的最大电导率; 得出铸装TNT炸药的化学反应时间约为0.08 μs,反应区厚度约为0.41 mm; 几种铸装TNT/RDX炸药的反应区厚度均在0.5 mm附近。
2009, 17(2):183-186. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.013
摘要:采用自行设计的一种烤燃实验装置,对一种新型熔铸载体炸药2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)的热安全性进行了实验研究,得到其自发火温度、热爆炸延滞期和热爆炸临界温度,并与传统熔铸载体炸药TNT进行了对比。实验结果表明,DNAN的自发火温度为346.7 ℃、5 s爆发点为374.1 ℃、活化能为48.37 kJ·mol -1。DNAN在220 ℃的环境温度下,放置48 h没有发生反应; 230 ℃时,药剂发生不完全燃烧; 当温度达到240 ℃以上时DNAN发生热分解反应; 理论计算DNAN在通常的熔铸温度(100 ℃)下的热爆炸延滞期,表明了在该温度下熔铸是安全的。
2009, 17(2):187-189. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.014
摘要:为提高超细六硝基茋HNS(HNS-Ⅳ)输出能量,采用溶剂/非溶剂法制备超细HNS/HMX混合晶体,并进行形貌表征及性能研究。结果表明:混晶中的HMX细化晶体依然为β型,并被HNS超细粒子包覆在核内; HNS-Ⅳ与超细HNS/HMX比例为80/20和70/30时,其性能测试结果为:比表面积(SBET):14.25 m2·g-1、9.98 m2·g-1、9.56 m2·g-1; 撞击感度:52%、76%、78%; 摩擦感度: 14%、16%、19%; 起爆能: 0.49 J、0.50 J、0.58 J。
2009, 17(2):190-193. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.015
摘要:建立了溶剂非溶剂双流体喷嘴辅助重结晶工艺。考察了该工艺中非溶剂温度、pH值及添加不同的晶形控制剂对制备亚微米HNS晶体的形貌的影响。结果表明:非溶剂温度由25 ℃升高到55 ℃后,HNS晶体形貌由短片状变为细长片状; pH值由酸性变化到中性再到碱性时,亚微米HNS的晶体形貌经历椭球状、短片状、棒状的系列变化,粒度分布分别处于50~300 nm、50~500 nm、50~600 nm; 白糊精和羧甲基纤维素钠作为晶形控制剂修饰后的亚微米HNS晶体形貌分别椭圆片状和长棒状,粒度分布分别处于50~300 nm、50~600 nm。
2009, 17(2):194-197. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.016
摘要:为了制备粒径为150~180 μm 球形RDX,研究了RDX在浓硝酸中重结晶的工艺条件。粒径150~180 μm 球形RDX生产工艺条件为:RDX 35 kg,浓硝酸(97%)135 kg,搅拌速度为240 r·min-1,一次稀释剂为50%稀硝酸,加入量80 kg ,滴加速度为8 kg·min-1,温度45 ℃,保温10 min; 二次稀释剂(水)用量126 kg,加入速度14 kg·min-1,温度55 ℃。采用新工艺生产的RDX晶体中,粒径150~180 μm 含量达到69.3%。
2009, 17(2):198-201. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.017
摘要:为了研究晶格能与感度之间的关系,采用微热量计测定了[M(CHZ) 3](NO3)2和M(CHZ) 3](ClO4)2 (M=Mn, Zn, Ni)在去离子水中的溶解焓并计算出它们的标准摩尔溶解焓,根据卡普廷斯基经验公式计算了它们的晶格能,得出配阳离子半径M(CHZ) 3]2+ (M=Mn, Zn, Ni)分别为2.12?, 1.89 ?和2.70 ?; 讨论了晶格能与机械感度之间的关系:相同外阴离子系列中配合物的晶格能越大,感度越小,并且高氯酸碳酰肼盐要比相应的硝酸碳酰肼盐的晶格能低,感度最高的为[Ni(CHZ) 3](ClO4)2,最钝感的为[Zn(CHZ) 3](NO3)2。
2009, 17(2):202-205. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.018
摘要:研究了硝酸铵对发射药爆温、爆热、火药力、余容、比容的影响。采用最小自由能法,对发射药的能量参数进行计算; 采用密闭爆发器法测定了硝酸铵发射药的火药力和余容; 采用绝热法测定了硝酸铵发射药的爆热。计算结果表明:硝酸铵含量分别为58.49%、50.07%和43.13%时,发射药的爆热、爆温、火药力分别达到最大值4743.2 kJ·kg-1、 3075.9 K和 1049.6 kJ·kg-1。试验结果表明:硝酸铵发射药与单基药相比,硝酸铵含量50.0%,爆热增加了23.6%,硝酸铵含量40.0%,火药力增加5.0%。随着硝酸铵含量增加,硝酸铵发射药的爆热、火药力符合理论计算的规律。
2009, 17(2):206-209. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.019
摘要:为了研究奥克托今(HMX)的晶型对硝胺发射药性能的影响,采用密闭爆发器以及力学性能测试仪,对含α-HMX和β -HMX两种不同晶型硝胺发射药的燃烧性能和力学性能进行测试。结果表明:含α-HMX发射药点火容易,其气体生成猛度和燃烧速度比含β-HMX发射药的小,含α-HMX比含β-HMX发射药的燃速压力指数高0.1、力学性能差。另外,当装填密度为0.12 g·cm-3时,两者的燃速压力指数都大于1,而在装填密度为0.20 g·cm-3时,两者的燃速压力指数都达到小于1的水平。
2009, 17(2):210-213. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.020
摘要:为提高铵油炸药(ANFO)雷管起爆感度,在ANFO配方中引入6种不同的表面活性剂。采用SEM技术和板痕原理试验法测试了表面活性剂改性ANFO的粒子微观结构及其雷管起爆感度。结果表明,表面活性剂对ANFO粒子微观结构和雷管起爆感度有较大影响。SDBS得到的改性粒子呈层状结构、表面较光滑、孔隙少,8号铜雷管作用下未起爆; 专用膨化剂、CTAB、KH560、Tween80和TX-10改性的ANFO样品在粒子表面粗糙度、孔隙等方面具有不同的结构特征,雷管作用下均发生了爆轰。
2009, 17(2):214-217. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.021
摘要:为了考察乳化炸药受冲击波作用之后的贮存性能,测试了乳化炸药在水中受冲击波作用之后一段时间的爆炸冲击波,以波峰值为参照量比较评判贮存性能的优劣。结果表明,乳化炸药在受到外界冲击波作用之后一段时间内其爆炸冲击波峰值不会有明显变化,但过了这段时间后爆炸性能会很快恶化并失去雷管感度。维持雷管感度的这段时间可能是几分钟、几天甚至几周,该时间段与所受冲击波作用强度、乳化剂、敏化剂等因素有关。具体地讲,所受冲击波强度越大该时间越短; 乳化剂含量增加,该时间增加; 在峰压108 MPa的冲击波作用下,随着空心玻璃微球含量由2%增至5%,雷管感度维持时间由大于18 h降至小于1 h,膨胀珍珠岩含量由2%增至5%时,雷管感度维持时间由24 min降至几分钟。
2009, 17(2):218-221. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.022
摘要:为研究HNS-Ⅳ装药参数对爆炸箔起爆器(EFI)性能的影响,测试了不同装药参数的EFI在不同放电电压下的作用时间。结果表明,装药密度为理论最大密度(TMD)的90%时,EFI起爆感度最高,作用时间最短,当装药密度为60%TMD和98%TMD时,EFI的起爆感度很低; 装药密度为90%TMD时,装药直径在一定范围内对EFI起爆感度及作用时间基本没有影响。
2009, 17(2):222-224. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.023
摘要:为了找出点火药量对短脉冲推冲器点火过程的影响规律及选择优化匹配的点火药量,选定B/KNO3和黑火药混合物作为点火药,采用模拟试验装置,测量得到不同点火药量情况下的压力-时间曲线。结果表明,随点火药量增大,点火延迟时间由1.48 ms降到1.06 ms,压力上升时间由0.37 ms降到0.16 ms,工作时间在1 ms左右变化。结果表明,增大点火药量可以降低点火延迟时间和压力上升时间。通过与性能目标值比较,选择80 mg点火药为较佳匹配。
2009, 17(2):229-232. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.025
摘要:对激光敏感药剂高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)进行掺杂,以半导体激光直接作用药剂的方法,研究了掺杂物的种类、含量和波长对BNCP激光起爆感度影响。结果表明:在同样的条件下,未掺杂的BNCP在激光器最大功率下都不能发火,而加入适合的掺杂物的种类和含量能够大大提高BNCP半导体激光起爆感度; 在635 nm波长下,掺杂物中掺杂酞箐铜能量最低,50%发火阈值达0.24 mJ,平均延期时间2.3 ms; 掺杂吸光物C,50%发火阈值达0.57 mJ,平均延期时间5.5 ms; 在915 nm波长下,掺杂吸光物C含量为5%时,50%发火阈值最小,为5.06 mJ。
2009, 17(2):233-235. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.026
摘要:摘要: 为了研究Al/Ni反应多层膜在微纳米点火器件中的应用,采用扩展Mann模型,计算了反应多层膜中反应波的传播速度。定义单层厚度比为δ:(2b-1) δ,将现有模型扩展至可计算任意多层膜中反应波的传播速度; 计算了Al/Ni多层膜中反应波的传播速度,与试验结果吻合较好,验证了扩展模型。计算结果表明存在一个临界厚度δcr。当对层厚度δbi<δcr时,速度与δbi成正比; 当δbi>δcr时,速度与δbi成反比。
2009, 17(2):236-240. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.027
摘要:开展了NEPE推进剂在不同环境条件下湿老化试验,监测了试验过程中推进剂的吸湿率、力学性能和稳定剂含量的变化。结果表明,吸湿严重影响NEPE推进剂力学性能。85%RH环境条件下,抗拉强度下降幅度可达70%。NEPE推进剂吸湿平衡湿度低,11%RH时仍有轻微吸湿。短期吸湿引起的力学性能下降可通过干燥手段恢复。湿老化速度与试件尺寸及暴露表面积有关。高温加速老化条件下,湿气加剧NEPE推进剂的化学老化,表明长期贮存有必要考虑湿气引起的不可逆化学反应。
2009, 17(2):241-243. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.028
摘要:为研究NEPE推进剂在拉伸载荷作用下的破坏情况,利用扫描电镜对其在拉伸载荷作用下的细观形貌变化进行了原位观察。结果表明:NEPE推进剂在静态拉伸应力作用下首先在大填充颗粒处出现界面脱粘,形成微裂纹,同时粘合剂被拉成丝状。然后微裂纹沿着附近的大填充颗粒处进行扩展,形成宏观裂纹,同时伴随着粘合剂的断裂,并最终导致NEPE推进剂出现整体断裂。本文进一步利用有限元方法对不同大小填充颗粒在拉伸作用下的受力情况进行了分析,结果表明在相同应变下,大颗粒粘结界面处的应力明显大于小颗粒粘结界面处的应力。因此,认为NEPE推进剂在静态拉伸过程中的主要破坏模式为大填充颗粒处的粘结界面破坏。
2009, 17(2):244-248. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.029
摘要:低温固体推进(CSP)技术综合了固体推进剂和和液体推进剂的优点,具有结构简单、可靠性高、能量水平高、环境危害小的特点。本文从CSP推进剂的性能、配方、药柱形式和原理发动机点火试验等方面详细介绍了国内外的研究进展,并且指出进一步提高CSP推进剂的贮存、使用温度和能量水平是CSP技术未来发展主要趋势,有助于推动CSP技术在我国的发展。
2009, 17(2):249-250. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.02.030
摘要:分子印迹技术是一种高效的分子识别技术,本研究利用该技术制备大粒径TNT印迹的球形分子印迹聚合物(MIPs),并将所得的MIPs装于Flash分离柱中,模拟吸附反应器进行小试,利用自动低压制备色谱对其性能进行原位评价,所得数据对中试放大和未来的大规模工业应用更具参考价值。
摘要:
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