2011, 19(2):121-125. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.001
摘要:借助M(NTO)n·mH2O (M=Ba,n=1,m=3; M=Li,n=1,m=2; M=Ca,n=2,m=4; M=Na,n=m=1; M=Co,Mg,n=2,m=8; M=Ce,Pr,Gd,n=3,m=7; M=Tb,Dy,n=3,m=5; M=Y,Yb,n=3,m=6; NTO=3-nitro-1, 2, 4-triazol-5-one)的摩尔用量(a)、水溶液浓度(b)及由Calvet微热量计所得的溶解过程热效应(Q)和摩尔溶解焓(ΔdissH),得到了描述这些NTO金属配合物的微分溶解焓(ΔdifHθm)、标准摩尔溶解焓[ΔdissHθm(b=0)]、相对表观摩尔焓(ΔdissHapparent)、相对偏摩尔焓(ΔdissHpartial)和稀释焓(ΔdilH1,2)的5个经验式。
胡荣祖 , 高红旭 , 赵凤起 , 赵宏安 , 王喜军 , 张海 , 马海霞
2011, 19(2):126-131. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.002
摘要:借助不同加热速率(β)的非等温DSC曲线离开基线的初始温度(T0)、onset温度(Te)和峰顶温度(Tp),采用Kissinger法和Ozawa法求得热分解反应表观活化能(EK和EO)和指前因子(AK),Hu-Zhao-Gao方程求得be0(or p0) ,Zhao-Hu-Gao方程求得ae0(or p0),微热量法确定的比热容(Cp),以及密度(ρ)、热导率(λ)和分解热(Qd,取爆热之半)数据;根据Zhang-Hu-Xie-Li公式、Hu-Yang-Liang-Xie公式、Hu-Zhao-Gao公式、Zhao-Hu-Gao公式、热力学关系式、Smith方程、Friedman公式、Bruckman-Guillet公式、Frank-Kamenetskii公式和Wang-Du公式和Yoshida公式,计算了1, 1′-二甲基-5,5′-偶氮四唑一水合物(1, 1′-DMATZ)和2, 2′-二甲基-5,5′-偶氮四唑(2, 2′-DMATZ)在β→0时的T0、Te和Tp值(T00、Te0和Tp0)、分解反应的活化热力学参量(ΔG≠、ΔH≠、ΔS≠)、热爆炸临界温度(Tbe和Tbp)、绝热至爆时间(tTIad)、撞击感度50%落高(H50)、热点起爆临界温度(Tcr, hoto-spot)、热爆炸临界环境温度(Tacr)、热安全度(Sd)、热爆炸概率(PTE)、爆炸能力(Ep)和以间二硝基苯为基准的撞击敏感性(SS)。结果表明,(1)1, 1′-DMATZ对热是稳定的;(2)1, 1′-DMATZ对热的抵抗能力好于2, 2′-DMATZ;(3)影响二甲基-偶氮四唑热安全的主要因素是甲基在分子中所处的位置。
2011, 19(2):132-137. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.003
摘要:提出了描述小药量含能材料热安全性判据总标准偏差(σ)的20个表达式。报道了1, 1′-二甲基-5, 5′-偶氮四唑一水合物、3-硝基-1, 2, 4-三唑-5-酮、二(2,2,2-三硝基乙醇)缩甲醛和双基推进剂(56±1/27±0.5/8.5±0.15/2.5±0.1/5.0±0.15/1.0±0.1-NC/NG/DNT/甲基中定剂/催化剂/其它添加剂)热安全性判据的σ值和相对偏差值。
2011, 19(2):138-141. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.004
摘要:为有效降低HMX的机械感度,采用聚氨酯与HMX原位结晶的方法对HMX进行包覆改性处理。借助扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、X-射线衍射、机械感度测试等方法表征改性前后HMX的粒子形态、粒径、晶型、撞击感度和摩擦感度。结果表明,原位结晶包覆处理后的HMX晶体质量得到明显改善,晶体形貌更规整、颗粒表面缺陷显著减少,β-晶型没有改变,改性处理后HMX的撞击感度和摩擦感度分别从90%和70%降低到12%和36%。原位结晶包覆法是一种能有效降低炸药机械感度的方法。
王友兵 , 王伯周 , 叶志虎 , 尚雁 , 卿辉 , 李亚南
2011, 19(2):142-146. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.005
摘要:以乙醇为溶剂,苦基氯与氨水反应得到了2,4,6-三硝基苯胺(TNA),再与4-氨基-1,2,4-三氮唑(ATA)经氢的亲核取代(VNS)反应生成了1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB),总收率大于95.7%。采用红外光谱、核磁、质谱以及元素分析等表征了TNA和TATB。研究了甲醇钠、ATA、反应时间对TATB收率的影响,优化了VNS反应条件,其最佳工艺条件为:mTNA:mATA:mNaOCH3 =1:6:14,反应温度70 ℃,反应时间2 h。采用无机酸溶液猝灭反应过程的方法直接合成了超细TATB,平均粒径D50为0.151 μm,并对其粒径分布和晶体进行了分析。
张俊 , 张景林 , 王保国 , 刘树浩 , 张涛 , 周得才
2011, 19(2):147-151. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.006
摘要:采用超临界流体RESS法对超细黑索今(RDX)进行了包覆,研究了不同系统温度、溶液浓度、系统压力对包覆后超细RDX造型粉效果的影响,并对其进行撞击感度测试。结果表明,系统温度45 ℃以上,造型粉颗粒之间氟橡胶粘结在一起,分散性较差;氟橡胶浓度0.4 g/mL以上,其造型粉颗粒尺寸增大;系统压力降低到12 MPa以下,颗粒表面未完全被氟橡胶包覆,且分散性也较差。当系统温度40 ℃、氟橡胶浓度0.3 g/mL、系统压力14 MPa、通气时间20 min条件下,包覆效果最好。包覆后样品撞击感度特性落高比超细RDX(25.2 cm)提高了9.48 cm。
2011, 19(2):152-155. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.007
摘要:以聚-5-乙烯四唑(PVT)和硫酸二甲酯为起始原料,经甲基化反应制得聚N-甲基-5-乙烯四唑(PMVT),产率为97.36%。采用元素分析、IR、NMR、DSC-TG和感度测试等方法对PMVT进行了结构和性能表征,初步评估其热力学性能和安全性能,研究结果显示: PMVT放气分解温度(291.75 ℃)高于原料PVT(238 ℃),机械感度与PVT相当。
2011, 19(2):156-159. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.008
摘要:3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑(DNPP),是一种新型氮杂环含能材料。以乙酰丙酮为原料,经环化、重氮化、双环构建、硝化、氧化、脱羧硝化等反应合成了DNPP,得率为13.3%,比文献值提高了4%。考察了一锅法制备中间体4-氨基-3,5-二甲基吡唑的合成工艺、硝化工艺和脱羧硝化工艺。
杨建明 , 余秦伟 , 薛云娜 , 李亚妮 , 葛忠学 , 吕剑
2011, 19(2):160-164. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.009
摘要:二硝基脲(DNU)是环状硝胺类含能化合物的重要前体原料。以尿素为原料,经硝化反应合成了二硝基脲,并分离得到了中间体硝基脲,优化了反应条件。在20%发烟硫酸与100%硝酸体积比为0.6/1时,一阶段温度-15 ℃,二阶段温度5 ℃,反应50 min,二硝基脲收率可达83.2%。采用B3LYP法,在6-31+G(d,p)基组水平对二硝基脲的结构进行了优化,计算了其性能,获得稳定的几何构型; 经振动分析获得二硝基脲在不同温度下的热力学性质,并得到温度对热力学性能影响的关系式。结果表明: 二硝基脲存在两种稳定构型,二者能量差12.621 kJ·mol-1; 热能、热容和熵均随温度的升高而增大。
2011, 19(2):165-169. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.010
摘要:采用在乙酸乙酯-环己烷转晶体系中将γ-型六硝基六氮杂异伍兹烷(γ-HNIW)转晶成ε-HNIW的方法,研究了晶形控制剂醇类化合物(A1)和羧酸类化合物(A2)对转晶产物ε-HNIW晶体形貌的影响。扫描电子显微镜(SEM)分析表明,晶形控制剂使ε-HNIW晶体的最终形貌发生改变,晶体表面更加光滑,表面缺陷减少。相对于不添加晶形控制剂得到的晶体,以A1为晶形控制剂的晶体{110}晶面族和以A2为晶形控制剂的晶体{011}晶面族的面积均明显增加。证明A1“阻碍”{110}晶面族的生长,而A2“阻碍”{011}晶面族的生长。采用分子动力学方法研究晶形控制剂与ε-HNIW晶面的相互作用,与实验结果一致。
丁黎 , 衡淑云 , 翟高红 , 张皋 , 姜富灵 , 索兵兵 , 文振翼
2011, 19(2):170-175. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.011
摘要:在密度泛函理论(DFT)的B3LYP/6-31g(d)水平上,优化得到了环四甲撑四硝胺(β-HMX)及其与高氯酸铵(AP)裂解产物NH3、ClO3分别形成复合物的稳定构型,计算了常压、4 MPa及6 MPa高压下β-HMX及各复合物的N—NO2键解离能。结果发现,复合物中β-HMX构型变化不是很大。β-HMX与NH3、ClO3结合后其N—NO2键解离能与HMX相比均变化不大,NH3和ClO3的存在不影响β-HMX的N—NO2键裂解E位优先于A位的顺序; 但一旦复合物裂解,生成的NO2极易与NH3发生反应, 放出大量热,从而可引发HMX的后续裂解反应。高压环境不改变NH3和ClO3对HMX初始裂解机理的影响。
2011, 19(2):176-179. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.012
摘要:烟花用发射药主要是黑火药,黑火药燃烧过程中产生大量烟雾,严重影响烟花的观赏效果,造成环境污染。为解决烟花发射过程中产生烟雾量大的问题,设计了一种新型微烟发射药,其各组分配比为: NC 77%,NH4ClO4 13%,端羟基聚丁二烯(HTPB)5%和钝感剂5%,对微烟发射药和黑火药的点火与做功能力、烟雾性能及机械感度进行了对比测试。结果表明:微烟发射药产生的烟雾量较黑火药降低79.5%; 微烟发射药的点火延迟时间为72.7 ms,压力冲量为320.0 MPa·ms,点火性能较黑火药有所改善,做功能力增强28%;机械感度符合要求。
2011, 19(2):180-183. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.013
摘要:为研究新型安全点火药配方及制备工艺,基于典型的硼/硝酸钾(B/KNO3)点火药配方,选用超细硝酸钾对其进行改性,采用手工混药法进行造粒,同时添加酚醛树脂或氟橡胶作为粘结剂,制备出B/KNO3造型粉,并测试了其火焰感度和静电感度。结果表明: 随硝酸钾质量含量的减少,火焰感度升高,尤其外加2.5%酚醛树脂粘结剂的B/KNO3(50/50)火焰感度最高; 而静电感度则降低,当B/KNO3配比一定时,添加相同的粘结剂氟橡胶比添加酚醛树脂更钝感。
2011, 19(2):184-188. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.014
摘要:测试了2,5-二苦基-1,3,4-噁二唑(DPO)的基本性能,并与六硝基菧(HNS)进行了对比,研究了DPO的安全性和慢速烤燃性能,探索了DPO在冲击片雷管和钝感传爆药中的应用。结果表明: DPO是一种热安定性良好且冲击波感度相对敏感的炸药,基本理化和热性能与HNS相当。DPO能够通过传爆药安全性鉴定试验,可以作为许用传爆药应用于直列式爆炸序列; DPO在外界热刺激下反应温和,耐烤燃性能明显优于聚黑、聚奥类配方的传爆药,有望用作为不敏感弹药爆炸序列的耐烤燃传爆药。
熊鹰 , 刘勇 , 刘学涌 , 钟发春 , 张勇 , 舒远杰
2011, 19(2):189-193. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.015
摘要:采用含时密度泛函理论(TDDFT)和单激发组态(CIS)方法计算了9-乙炔基-9-羟基蒽酮(EHAO)的激发能(3.4 eV)和发射能(2.7 eV)。通过前线轨道分析,描述了CH3OH和TNT对9-乙炔基-9-羟基蒽酮荧光光谱的不同影响机理。结果表明,CH3OH与9-乙炔基-9-羟基蒽酮作用后,第一激发态跃迁仍然是在9-乙炔基-9-羟基蒽酮分子内发生,但原有的荧光性能受到一定影响。TNT与9-乙炔基-9-羟基蒽酮作用后,HOMO轨道仍然分布在9-乙炔基-9-羟基蒽酮上,但LUMO轨道则转移至TNT。因此,发生第一激发态跃迁时,将发生分子间电子转移,从而引起荧光猝灭效应。
2011, 19(2):194-199. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.016
摘要:为了获得几种PBX炸药的动态拉伸力学性能,结合平台巴西盘实验和霍普金森加载技术建立了动态拉伸实验测试系统,分别通过石英晶体片和数字图像相关方法来测量应力和应变信号,得到了PBX炸药在应变率102 s-1附近间接拉伸条件下的应力应变曲线,并建立了对应的动态拉伸本构关系模型。结果表明,PBX炸药的拉伸强度、失效应变和拉伸弹性模量都表现出一定的应变率相关性,本构关系拟合曲线与实验数据吻合良好。
2011, 19(2):200-203. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.017
摘要:为研究压制参数对TATB基高聚物粘结炸药(PBX)微观结构的影响,压制了密度为1.6~1.9 g·cm-3的PBX,采用了正电子湮没寿命谱(PALS)技术表征了其微观结构,讨论了不同压制密度PBX的纳米孔隙的变化。结果显示: 压制密度越大,PBX中纳米孔隙浓度越小,平均尺寸越大,这表明压制过程中,PBX界面孔隙不断减小,TATB晶体内部孔隙却不断增大。
2011, 19(2):204-208. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.018
摘要:为了更好地测量炸药爆炸过程瞬时高温,在原子发射光谱理论的基础上,研制了一套瞬态多谱线测温系统,系统的时间分辨率可达微秒级。通过对三种配方温压炸药爆炸过程的实时测量,获得了其温度随时间分布的曲线。曲线的两个峰值如实反映了温压炸药爆炸过程中最初无氧燃烧反应和后续有氧燃烧反应。多组实验结果表明,多谱线测试系统相对偏差低于2.6%,重复性较好,可以部分消除双谱线法中因所选谱线组不同而引起的计算结果的不确定性。
2011, 19(2):209-212. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.019
摘要:为了研究带壳体约束条件下炸药的跌落安全性,设计了模拟跌落试验装置。对Φ98 mm×39 mm PBX-2炸药进行了跌落试验,采用polyvinylidene fluoride (PVDF)计测试了样品中的压力变化过程,采用PCB加速度计获得了装置中不同位置的加速度变化过程,通过高速录像照片分析了点火反应过程,通过冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,获得了不同速度跌落下炸药的响应过程。结果表明,模拟跌落试验中PBX-2炸药的反应相对释放能约为35%,明显高于Spigot跌落试验; 建立的模拟跌落试验方法,为评估炸药在异常环境下的安全性能提供了一条新的技术途径。
2011, 19(2):213-216. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.020
摘要:为探讨RDX基高聚物黏结炸药在小尺寸下爆轰产物的状态方程,采用两种直径(Φ10 mm和Φ25 mm)的圆筒试验研究了RDX基高聚物黏结炸药的做功能力, 获得了圆筒壁膨胀位移、速度与时间的关系; 利用非线性有限元动力学程序Ansys/Ls-Dyna,对炸药的圆筒实验进行了数值模拟; 通过与实验结果相比较,得到了RDX基高聚物黏结炸药爆轰产物JWL 状态方程参数。
2011, 19(2):217-220. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.021
摘要:利用形式简单单项爆轰反应速率模型对PBX-9502炸药爆轰约束三明治试验进行了数值模拟,模拟结果与Alsam等人爆轰约束三明治试验及相应爆轰冲击动力学(DSD)分析结果的比较表明,该单项爆轰反应速率模型可以用来准确地模拟爆轰约束三明治实验。在结构一定情况下,爆轰波阵面的曲率半径与约束材料有关。
2011, 19(2):221-225. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.022
摘要:为了提高火工品的可靠性设计水平,将数值模拟技术引入隔板起爆器的设计中。利用LS-DYNA软件对某隔板起爆器隔板传爆过程进行模拟,计算得出可靠传爆不会穿透隔板的隔板厚度介于2.0 mm与5.0 mm之间。验证试验结果表明当隔板厚度为1.5~2.4 mm时,隔板能够完成正常功能,计算结果与实验结果基本吻合。
2011, 19(2):226-228. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.023
摘要:采用聚乙烯醇(PVA)作为凝胶剂制备了硝酸羟胺(HAN)水凝胶,并开展了长贮实验研究其贮存性能。结果表明,敞开体系下HAN水凝胶长贮后有液体析出,析出液中含HAN,而在温度40 ℃以下密封长贮后无液体析出,燃烧性能变化不明显。因此,HAN水凝胶应密封贮存且贮存温度不超过40 ℃。
2011, 19(2):229-231. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.02.024
摘要:采用热加速老化实验,在55, 65, 75 ℃密封与半密封条件下对GATo-3推进剂进行寿命加速,获取不同贮存条件下不同贮存寿命的试验样品。利用气相色谱(GC)和微热量计研究了密封性对GATo推进剂贮存安全性影响。结果表明: 由于安定剂间苯二酚(Res)升华、H+的催化和密封压力的作用不同,密封性对该推进剂贮存安全的影响规律不同。55 ℃密封条件样品中安定剂Res较稳定,利于推进剂的安全贮存,65 ℃密封条件下易加速推进剂样品的热分解,不利于推进剂的贮存。微量热法研究结果进一步验证了密封压力可加速该推进剂的热分解。
摘要:六硝基联苄(HNBB)是合成六硝基茋(HNS)的重要中间体。低的HNBB收率是影响HNS总收率的主要因素。因此,本文研究了如何提高HNBB的收率,详细讨论了次氯酸钠溶液的pH值和HNBB收率之间的关系,并用核磁、质谱确定了HNBB的分子结构,此外还研究了HNBB的感度性能。
摘要:
摘要:
摘要:
摘要:
摘要:
技术支持:北京勤云科技发展有限公司 ICP:蜀ICP备10207813号-5
今日访问量: 总访问量: