2018, 26(5):377-382. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.001
摘要:为了提高爆炸焊接中炸药的能量利用率, 使用了蜂窝铝结构乳化炸药和在蜂窝铝结构乳化炸药上端布置覆盖板的多面约束装药方式。蜂窝结构及覆盖板的多面约束减弱了空气中稀疏波对炸药爆轰的影响, 降低了炸药爆轰的临界直径, 提高了炸药对复板的做功能力。以304不锈钢板和Q235钢板分别作为复板和基板, 进行了多面约束装药和普通乳化炸药裸露装药的对比爆炸焊接试验, 并采用格尼模型对爆炸焊接窗口和覆盖板对复板碰撞速度的影响进行了理论分析。结果表明, 与传统爆炸复合技术相比, 结合质量明显提高, 并且炸药使用量减小了50%, 炸药能量利用率显著提高。而复板碰撞速度随着覆盖板质量的增加而增加, 但增加率降低。此外, 得到了爆炸焊接窗口并对焊接质量进行了预测, 实验和预测结果吻合良好。
2018, 26(5):383-389. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.002
摘要:为了研究轴向展开式定向战斗部的毁伤效能, 采用AUTODYN软件系统分析了展开角度及起爆位置对轴向展开式定向战斗部破片性能的影响, 获得了战斗部轴向展开角度及起爆位置对形成破片质量分布、飞散速度及飞散角的影响规律。结果表明, 前向爆炸成型弹丸(EFP)速度随轴向展开角增大而逐渐减小。而EFP长径比增加, 翼径比为4.2左右, 战斗部轴向展开角的增大可提高有效破片质量百分比, 破片最大飞散速度出现在距起爆端约33.33%处, 起爆位置在装药外侧时战斗部的有效破片百分比达67.57%;选取战斗部的轴向展开角度为60°左右, 且起爆点位于最外侧, 可实现轴向展开式定向战斗部定向与汇聚打击的高效毁伤功能。
李瑞 , 李伟兵 , 郭效德 , 黄寅生 , 梁力 , 张冬冬 , 李文彬 , 王晓鸣
2018, 26(5):390-397. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.003
摘要:为了研究多点起爆网络装药对爆轰波输出同步性及起爆能力的影响, 以超细奥克托今(HMX)为主体炸药, 硝化棉(NC)为粘结剂, (HMX/NC=95:5)为沟槽传爆药装药, 设计了一种3点同步刚性起爆网络, 理论分析和测定了起爆网络在不同装药密度下的同步误差, 对比试验了沟槽压装装药技术, 对传爆药进行了表征, 测试了起爆网络相关的爆轰性能, 优化了起爆网络装药结构。结果表明, 提高起爆网络装药密度能够增加起爆可靠性和降低同步误差, 装药密度从1.17 g·cm-3增加到1.47 g·cm-3, 起爆网络的同步误差从300 ns降低到150 ns。以JH-2压装药柱作为输出端装药, 超细HMX/NC传爆药作为沟槽装药, 采用沟槽压装装药技术, 可以使同步起爆网络的爆轰波输出同步性约为100 ns。
2018, 26(5):398-403. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.004
摘要:1-亚硝基-3, 5, 7-三硝基-1, 3, 5, 7-四氮杂环辛烷(MNX)是3, 7-二硝基-1, 3, 5, 7-四氮杂双环[3.3.1]壬烷(DPT)硝解制备奥克托今(HMX)的中间体。为了研究DPT与发烟硝酸反应生成MNX的机理, 在反应中加入甲醛。研究了DPT与红烟硝酸(HNO3/N2O4)反应制备MNX新工艺。考察了硝酸、N2O4、NH4NO3的加入量和反应温度对反应的影响。通过正交实验确定了最佳的反应条件。用GJB772A-97方法和WJ/T9038.3-2004方法测试了MNX的感度。结果表明, 甲醛可以促进DPT与发烟硝酸反应生成MNX, 提出了DPT在硝酸中经过氧化还原过程的亚硝解反应机理。在-25 ℃时, 其最优反应条件是N2O4与DPT的摩尔比为1 :1, NH4NO3与DPT的摩尔比为2.5 :1, MNX的收率为83.5%。MNX撞击感度和静电火花感度低于RDX和HMX, 摩擦感度介于黑索今(RDX)和HMX之间。
2018, 26(5):404-409. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.005
摘要:以吡唑为原料, 在98%发烟硝酸/20%发烟硫酸体系下通过一锅两步法合成了4-硝基吡唑(4-NP), 采用红外光谱、核磁共振波谱、高分辨质谱、元素分析等手段对目标产物进行了结构表征。用X-射线单晶衍射仪测定了其单晶结构。研究了物料比、反应温度、反应时间对产品收率的影响。结果表明, 较佳的合成工艺为: n(发烟硝酸) :n(发烟硫酸):n(浓硫酸):n(吡唑) =1.5:3:2.1:1, 反应温度为50 ℃, 反应时间1.5 h, 收率最高为85%。4-NP的单晶结构属于三斜晶系, 空间群为P-1, 晶胞参数为a=8.0329(11) Å, b=9.6305(8) Å, c=9.9036(8) Å, α=74.393(7)°, β=81.560(9)°, γ=83.196(9)°, V=727.40(13) Å3, Z=6, ρ=1.549 mg·mm-3, μ=0.132 mm-1, F(000)=348。
2018, 26(5):410-415. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.006
摘要:为详细了解二(5-胺基-1, 2, 3, 4-四唑)二肼盐(Hy2BTA)的热分解行为,采用热重-差示扫描量热-傅里叶红外光谱-质谱(TG-DSC-FTIR-MS)联用的方法,测定了该化合物在不同升温速率下的热分解曲线、分解气体产物的种类及其含量变化。结果表明:随着温度升高,Hy2BTA的热分解包括2个吸热过程和2个连续地放热过程,分别对应于Hy2BTA分子第一个离子键断裂脱除NH2NH2; 第二个离子键断裂脱除NH2NH2的过程中,四唑环开始以断裂—N—N—键的方式释放N2; 四唑环及剩余骨架裂解产生N2、HN3、NH3和HCN; 剩余骨架分解产生HN3、N2和NH3,裂解产物聚合成含氮高聚物。利用Kissinger方法计算4个过程的表观活化能分别为115.12,193.75,334.16 kJ·mol-1和243.40 kJ·mol-1。
2018, 26(5):416-421. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.007
摘要:为研究聚丁二烯橡胶(BR)粘结剂在老化过程中对黑索今(RDX)基压装高聚物粘结炸药(PBX)性能的影响, 采用71 ℃高温加速老化试验, 测试了老化前后药柱的质量、体积、真空安定性、力学性能和机械感度, 利用扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)观察了炸药微观结构、元素含量和化学环境的变化情况。结果表明, 经过高温长贮后, 药柱体积和质量的变化率都小于1%, 未见裂纹等明显缺陷; 抗压强度增加74%, 抗拉强度增加117%, 撞击感度从8%降至4%, 摩擦感度从18%降至8%;高温老化过程中炸药的安定性没有发生明显的变化。分析认为, 在加速老化过程中, 由于碳碳双键的不稳定性, 药柱中的BR粘结剂发生氧化交联反应, 使交联度提高, 并受热软化、铺展, 分布均匀化, 使包覆和粘结效果增强, 从而提高了炸药的力学性能并降低了机械感度。
2018, 26(5):422-425. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.008
摘要:为了研究氢化镁(MgH2)含量对铝(Al)/硼(B)混合体系点火性能的影响, 以Al粉为基质, B粉为高能金属添加剂与金属氢化物MgH2为活性金属添加剂, 采用机械混合方式, 制备了一种新型三元高能含氢金属燃料。采用1.2 L Hartmann管装置对Al、B、氢化镁(MgH2)的最小点火能(MIE)进行了测试, 并对不同MgH2含量下的二元金属混合物(Al-MgH2、B-MgH2)以及对不同B和MgH2含量下的三元金属混合物Al-B-MgH2的MIE进行了对比研究。结果表明, Al、MgH2的MIE较低, 分别为80~100 mJ、5~10 mJ, B的MIE较高, 大于1000 mJ; 随着混合物中MgH2含量由10%增加到30%, Al-MgH2、B-MgH2的MIE分别由50~70 mJ、大于1000 mJ, 降低到10~20 mJ、480~500 mJ。随着三元混合物Al-B-MgH2中B含量由25%减少到10%, 其MIE也由700~800 mJ降到20~30 mJ, 并且B含量一定时, MgH2含量的增加, 能明显地降低Al-B-MgH2的MIE; B粉含量降低到10%时, Al-B-MgH2混合金属粉的MIE保持在20~40 mJ范围内。
2018, 26(5):426-431. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.009
摘要:为了研究碳化硅导电胶中碳化硅与环氧树脂胶配比对电火工品静电防护、绝缘电阻及发火感度等性能的影响, 调节了碳化硅与环氧树脂胶的配比, 制备了10种不同配比的碳化硅导电胶材料, 按照GJB5309.6-2004《火工品试验方法》规定的静电放电试验、绝缘电阻测定方法, 测试了未涂敷碳化硅导电胶和涂敷不同配比碳化硅导电胶条件下某制式电火工品的最高静电防护电压、脚壳绝缘电阻以及发火性能参数, 获得了碳化硅导电胶对电火工品性能的影响规律。结果表明, 碳化硅与环氧树脂胶配比为1.25:1时, 该电火工品的最高静电电压防护能力达到30 kV, 能够满足测试电压低于100 V时绝缘电阻值>20 MΩ的要求, 又不影响产品的发火性能。
2018, 26(5):432-435. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.010
摘要:为了比较不同蓝光烟火药的发光效果和探讨配方优化设计的新方法,利用REAL热力学计算程序对六种蓝光烟火药进行了热力学研究,建立了蓝光烟火药燃烧反应焓与火焰温度和辐射光子数之间的关系,根据计算得到的燃烧火焰温度和辐射蓝光的光子数,优选了蓝光烟火药配方及配比。结果表明, 六种不同蓝光烟火药的燃烧温度为1651~2880 K,这与利用NASA-CEA程序的计算结果一致,在最大波长处辐射的光子数为0.02011~0.0435 mol·kg-1,且产生蓝色火焰的主要辐射体为CuCl。借助蓝光烟火药的燃烧反应焓、火焰温度和辐射光子数之间的函数关系式,计算得出含KClO3、2CuCO3·Cu(OH)2和S的蓝光烟火药燃烧温度为1651 K,辐射光子数为0.0435 mol·kg-1,在六种配方中其蓝光辐射效果最好,该配方的最佳配比为KClO3/2CuCO3·Cu(OH)2/S=63/19/18, 为其它火焰烟火剂的设计和优化提供了一种新的方法.
王波 , 马宏昊 , 沈兆武 , 杨明 , 陈海军 , 王奕鑫
2018, 26(5):436-440. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.011
摘要:为了提高传统乳化炸药的爆炸威力, 研制了一种贮氢玻璃微球敏化的乳化炸药。利用水下爆炸试验和猛度测试试验, 研究了添加不同含量的贮氢玻璃微球的乳化炸药的爆轰性能。理论计算得到了炸药猛度的比冲量。结果表明, 与普通玻璃微球乳化炸药相比, 贮氢玻璃微球含量为4%的乳化炸药的冲击波超压峰值、比冲击波能、比气泡能、总能量分别提升了14.25%、14.22%、11.11%、12.67%, 猛度(铅铸压缩量)提高了3.03 mm, 且随着贮氢玻璃微球的含量的增加, 炸药的冲击波参数逐渐降低。贮氢玻璃微球在乳化炸药中起到敏化剂与含能材料的双重作用, 因此贮氢玻璃微球敏化乳化炸药的作功能力与猛度得到显著提高。
梁惠 , 李丽洁 , 金韶华 , 陈树森 , 于晓菲 , 李晓霞
2018, 26(5):441-447. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.012
摘要:乌洛托品-醋酸(HA-HAc)溶液是制备奥克托今(HMX)的重要原材料。为了快速测定HA-HAc溶液中HA的含量,利用近红外(NIR)光谱技术,加入温度因子,建立了HA定量分析的温度校正模型。讨论了温度、光谱预处理方法对模型的影响。结果表明,温度会影响该溶液的吸光度,含温度因子的模型的平均相对误差减小了81.74%,模型准确度提高; 光谱预处理可以消除外界因素对红外谱图采集的干扰,有利于提高建模的准确度,最佳预处理方法为一阶导数+Norris-derivative法。温度校正模型的评价参数为: 相关系数R2=0.9997,均方差RMSEC=0.0388、内部交互验证均方差RMSECV=0.0441,预测均方差RMSEP=0.0350; 模型的重复性标准偏差为0.0153%,此方法重复性为0.1298%, 显示该法可用于HA-HAc溶液中HA含量的快速测定。
2018, 26(5):448-454. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.013
摘要:针对传统反应器存在臭氧传质效率低的问题, 将旋转填料床(RPB)的超重力技术与O3/Fe(Ⅱ)高级氧化法相耦合(RPB-O3/Fe(Ⅱ))用于含苯胺(AN)废水的深度氧化降解, 考察了超重力因子β、催化剂Fe(Ⅱ)投加量、O3浓度, 体系pH值及苯胺初始浓度对AN降解率和TOC去除率的影响, 用液相色谱-质谱联用仪分析了AN降解过程的中间产物, 探讨了AN的降解机理。结果表明, 超重力因子的提高有利于AN的深度降解; 体系pH值会影响臭氧化直接与间接反应以及催化剂Fe(Ⅱ)的存在形式, RPB-O3/Fe(Ⅱ)体系拓宽了臭氧使用的pH范围; O3浓度增加有利于提高AN降解效能, 但臭氧利用效率降低。在超重力因子β为100, Fe(Ⅱ)浓度为0.8 mmol·L-1, O3浓度为36 mg·L-1, pH值为3, AN初始浓度为200 mg·L-1时, 12 min苯胺去除率达100%, 60 min时TOC去除率可达73%。氧化降解苯胺过程的中间产物主要有硝基苯、对苯醌、马来酸和草酸, 并推断了臭氧催化氧化降解苯胺的可能途径。
王宁 , 马方平 , 张国银 , 邱伟 , 雷波 , 陈龙 , 牟河桥 , 江心白 , 王连军 , 沈锦优
2018, 26(5):455-460. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2018.05.014
摘要:为了去除斯蒂芬酸铅、叠氮化铅、四氮烯等混合起爆药生产废水中高浓度的硝基酚类物质、Pb2+等重金属离子、N3-离子等高毒性特征污染物, 开发了“内电解-芬顿-混凝沉淀”物化预处理工艺, 有效削减了起爆药生产废水的生物毒性并提高了其可生化性; 为了实现混合起爆药生产废水的达标排放, 开发了基于特效菌剂的“缺氧反应池-曝气生物滤池”生物强化处理工艺, 有效地去除了预处理后起爆药废水中的高浓度化学需氧物质。工程应用结果表明: “物化-生物强化”集成工艺的应用可以实现混合起爆药生产废水的稳定达标排放, 出水水质符合《兵器工业水污染物排放标准-火工药剂》(GB 14470.2-2002)要求, 废水处理成本仅为73.6元/吨。混合起爆药生产废水的“物化-生物强化”集成处理工艺具有显著的经济效益、环境效益和社会效益。
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: