摘要:

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摘要:以氰基硼氢根（CBH）为阴离子、1-乙烯基咪唑（VIM）为配体，过渡金属Co、Mn、Ni为中心离子制备出3种具有高还原活性的含能配合物，通过X-射线单晶衍射仪准确测定其晶体结构，3种含能配合物的分子式分别为Co（VIM）₄（CBH）₂、Mn（VIM）₄（CBH）₂、Ni（VIM）₄（CBH）₂。对3种配合物的热分解性、燃烧热值和机械感度进行了测试。结果表明，3种配合物均具有较高的燃烧热值（26.5~29.1 kJ·g^-1），较低的摩擦感度（>360 N）和撞击感度（>40 J）。与白烟硝酸的点火试验表明，3种配合物均能发生自燃反应，且点火延迟时间较短（4~13 ms），证实了配合物的高还原活性。为探究高活性配合物在火工药剂方面的应用，分别将3种配合物与溴酸钠以1∶7的质量比混合，获得3种新型复合点火药，并用电热丝对其进行了点火测试，3种复合药剂被电热丝点燃后均能持续燃烧，产生较大的火焰。结果表明，高活性配合物燃料与氧化剂混合所制得的复合药剂具有作为新型点火药的潜力。

摘要:为了提高锆/四氧化三铅（Zr/Pb₃O₄）混合药剂的混合均匀性和工艺安全性，以海藻酸钠（SA）为微胶囊黏合剂，通过液相连续流混合，在水相中利用SA与Ca²⁺交联生成海藻酸钙（CA）凝胶，制备了CA/Zr/Pb₃O₄微胶囊。对CA/Zr/Pb₃O₄微胶囊和传统工艺制备的NC/Zr/Pb₃O₄颗粒进行形貌、粒度、球形度、流散性以及假密度等表征，表明CA/Zr/Pb₃O₄微胶囊平均粒径为517.10 μm，方差为44.21 μm，球形度为0.90，安息角为27.44°，粒径均一，球形度良好，流散性好。对CA/Zr/Pb₃O₄微胶囊进行火焰感度、燃速、火焰长度以及感度测试，表明CA/Zr/Pb₃O₄微胶囊火焰感度为65.38 mm，低于Zr/Pb₃O₄粉末的81.83 mm，火焰感度有所下降；CA/Zr/Pb₃O₄微胶囊燃速偏差为6.86，远低于Zr/Pb₃O₄粉末的燃速偏差12.04，燃烧一致性好；CA/Zr/Pb₃O₄微胶囊的火焰长度比Zr/Pb₃O₄火焰长17.1 mm，粒子更多；CA/Zr/Pb₃O₄微胶囊的静电感度大于156.25 mJ，远大于Zr/Pb₃O₄粉末的0.71 mJ，静电感度有所降低，两者撞击感度都大于100 J，摩擦感度都大于360 N。制备工艺在水相中进行，安全性高且方法具有普适性，适用于多种火工药剂。

摘要:为探索具有合成简单且能量水平较高的有机胺含氧酸盐，选取碘酸和乙二胺合成了两种含能化合物，分别为乙二胺二碘酸盐和乙二胺六碘酸盐，测定了化合物的单晶结构。利用X-射线衍射仪、傅里叶红外光谱、差示扫描量热仪和热重分析仪对样品进行了结构表征和热分解性能分析，并在8^#工业雷管中作为主装药进行了轴向输出实验以及松装条件下的燃烧实验。结果表明，乙二胺二碘酸盐属于正交晶系，Pbca空间群，晶胞参数为a=7.4427 Å，b=6.7418 Å，c=18.2884 Å，Z=8，F（000）=760，D_c=2.982 g·cm^-3，分解温度为185.18 ℃，做主装药时能够使5 mm铅板贯穿。乙二胺六碘酸盐为乙二胺二碘酸盐和碘酸的共晶化合物，属于单斜晶系，P2₁/c间群，晶胞参数为a=7.2350 Å，b=18.498 Å，c=7.5494 Å，β=107.947°，Z=4，F（000）=996，D_c=3.840 g·cm^-3，两个放热分解峰为179.48 ℃和356.87 ℃，做主装药时不能使5 mm铅板贯穿，但其与质量分数为10%的纳米铝粉混合后，则能将5 mm的铅板贯穿。乙二胺二碘酸盐和加入质量分数为10%铝粉的乙二胺六碘酸盐燃烧时均能产生紫色的烟雾，乙二胺二碘酸盐可以作为一种单质紫色发烟剂。

摘要:纳米铝热剂向着高能方向发展的一个重要限制因素是在铝热反应过程中缺少大量的气体产物。为了弥补纳米铝热剂产气量不足的缺陷，提高纳米铝热剂的反应活性，通过喷雾干燥法制备了具有核-壳结构的纳米铝热剂Al@KIO₄和Al@NaIO₄。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热分析仪、定容燃烧实验、吸湿性实验和威力测试对两种铝热剂的形貌结构、热性能、定容燃烧性能、耐潮湿环境能力和起爆性能进行评估。结果表明，喷雾干燥法制备的Al@KIO₄和Al@NaIO₄纳米铝热剂的形貌规则、纯度高，铝热反应的总放热量分别为1262.12 J∙g^-1和1414.7 J∙g^-1；两种铝热剂反应过程中的反应起始温度低，反应中伴随大量氧化性气态产物生成；高湿环境中两种铝热剂分别在第6天和第10天达到质量平衡，质量增重约0.64%和0.65%，耐潮湿环境能力良好；96 mg铝热剂作为起爆药装配到8^#工业雷管中能使黑索今完全爆轰，可使5 mm厚的铅板穿孔，穿孔直径几乎到达叠氮化铅的水平。将96 mg的Al@KIO₄、Al@NaIO₄、斯蒂芬酸铅和叠氮化铅分别作为起爆药装填在8^#工业雷管中使黑索今完全爆轰，根据5 mm厚的铅板穿孔直径判断起爆能力为：叠氮化铅＞Al@NaIO₄＞Al@KIO₄＞斯蒂芬酸铅。

摘要:为改善3，3′-二氨基-4，4′-氧化偶氮呋咱（DAAF）的安全性能和起爆性能，提升其作为冲击片雷管始发药剂的应用价值，采用表面活性剂辅助的喷射结晶方法，以二甲基亚砜（DMSO）为溶剂，去离子水为非溶剂制备得到细化DAAF产品，研究了表面活性剂的种类和浓度、溶剂-非溶剂比例对细化DAAF的形貌、粒径和分散性的影响。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、X射线粉末衍射仪（XRD）、差示扫描量热法（DSC）和热重分析法（TG）表征了细化DAAF的形貌、晶体结构和热分解性能，并测试了细化DAAF的感度、真空安定性和冲击片起爆性能。结果表明：以PEG-400为表面活性剂，在其浓度为0.8 g·L^-1，溶剂-非溶剂的体积比为1∶20时，可得到粒径分布均匀（180~220 nm），具有良好分散性的类球形DAAF；与原料相比，细化DAAF的热分解活化能显著升高了23.1 kJ·mol^-1，冲击片起爆电流大幅度下降至2.1 kA，真空放气量、静电火花感度和热感度均有明显降低，具有更优的热稳定性、安全性以及冲击片起爆性能。

摘要:为了设计点火燃烧性能良好且兼容微笔直写工艺的B/KNO₃（BPN）点火药配方，分别以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯（F₂₃₁₁）、聚偏氟乙烯-六氟丙烯（F₂₆₀₂）、聚偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯（F₂₄₆₁）、乙基纤维素（EC）、硝化纤维素（NC）、PVDF/NC为黏结剂，设计和制备了7种BPN基点火药油墨，并采用微笔直写装药工艺直写成型，考察了黏结剂种类对样品成型效果、点火燃烧特性和热分解特性的影响。结果表明，黏结剂组分的变化会导致BPN油墨的稠度指数表现一定的差异性，其稠度指数顺序为EC/B/KNO₃>PVDF/B/KNO₃>PVDF/NC/B/KNO₃>NC/B/KNO₃>F₂₃₁₁/B/KNO₃>F₂₆₀₂/B/KNO₃>F₂₄₆₁/B/KNO₃，且不同稠度指数的油墨最终呈现不同的成型效果，直写样品截面矩形度的变化趋势与稠度指数一致；氟橡胶为黏结剂的BPN具有较高的燃速和较短的点火延迟，且氟橡胶H含量越高，样品线性燃速越快，不同黏结剂的BPN线性燃速顺序为：PVDF/B/KNO₃>F₂₆₀₂/B/KNO₃>PVDF/NC/B/KNO₃>NC/B/KNO₃>F₂₄₆₁/B/KNO₃>F₂₃₁₁/B/KNO₃>EC/B/KNO₃，纤维素黏结剂在减少点火延迟上没有突出贡献；添加氟橡胶可以使BPN起始反应温度降低约145 ℃，NC可以使BPN主反应的起始反应温度降低45 ℃，而EC的添加仅可以使BPN主反应的起始反应温度降低约5 ℃。

摘要:含六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）和铝粉的炸药及推进剂表现出优良的能量性能，Al/CL-20基含能材料已成为研究的热点。以聚偏二氟乙烯（PVDF）作为黏结剂，以纳米铝粉和六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）为原料，采用微流控技术制备了nAl@PVDF和nAl@PVDF@CL-20复合微颗粒。采用扫描电子显微镜（SEM）和激光粒度分析仪对两种复合微颗粒进行形貌和粒径分析，并用扫描电镜观察复合微颗粒的剖面表征其内部结构，采用傅里叶红外光谱仪（FTIR）进行结构分析，采用热重-差示扫描量热仪（TG-DSC）进行热分析。结果表明，制备的两种复合微颗粒球形度高，分散性好，粒度分布均匀，粒径为10~20 μm；复合微颗粒内部各组分分布均匀，各组分之间是物理复合，不存在化学键。热分析结果表明，nAl@PVDF和nAl@PVDF@CL-20复合微颗粒中PVDF和nAl表面的氧化层之间均发生了预点火反应，预点火反应放出的热量能够促进PVDF的分解；与nAl和PVDF复合能够促进CL-20的分解反应；与机械混合的nAl/PVDF/CL-20材料相比，微流控技术制备的nAl@PVDF@CL-20复合微颗粒各组分分布更加均匀。

摘要:为了改善常规方法合成3，3′-二氨基-4，4′-氧化偶氮呋咱（DAAF）性能上存在的不足，拓宽DAAF的合成途径，设计了微流控反应系统，以3，4-二氨基呋咱（DAF）为主要原料，利用微流控技术合成了DAAF，并设计正交实验优化了合成工艺条件。在温度25 ℃，流速4 mL·min^-1，出口结晶管长度5 m下合成了纯度为99.33%，收率为89.96%的DAAF。利用红外、核磁和元素分析表征了合成产物的结构，采用扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、热分析仪（DSC/TG）以及机械感度进行表征。结果表明：DAAF呈团簇花球状，平均粒径为5.36 µm；微流控技术合成对DAAF晶体结构无影响；在10 ℃·min^-1的升温速率下，其热分解峰温为262.36 ℃，热分解过程质量损失为82.79%；机械感度测试结果表明，其撞击感度为90 J，摩擦感度为0%。与常规方法合成的DAAF相比，其平均粒径减小7.36 µm，粒度分布均匀且粒径分布范围变窄，晶体结构未变化，热分解峰温提前9.57 ℃，热分解过程质量损失降低6.99%，撞击感度提高5 J，安全性能有所提高。

摘要:设计了一种微机电系统（MEMS）平面微起爆器并对其性能进行了研究。该微起爆器由MEMS微结构换能元和直写起爆装药两部分组成。金属微结构换能元和装药构筑在同一平面上。首先在氮化硅硅片上构造Ni/Cr微结构换能元，然后在微结构换能元的一侧刻蚀微装药腔体，微结构换能元的桥区部分构造在微装药腔体的内部。采用微控直写法，在微装药腔体内部写入一种具有多孔性质的纳米铜墨水前驱体，经过气固原位叠氮化反应后，形成叠氮化铜（Cu（N₃）₂）MEMS起爆器件。该微起爆器平均电阻为4 Ω，作用时间为8.44 μs，50%发火电压为14.29 V，发火能量为0.33 mJ，装药量平均值5.18mg，质量相对标准偏差2.6%。该微起爆器能够起爆六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）炸药。

摘要:以光固化液态树脂、镁粉、高氯酸铵和燃速调节剂为主要成分，设计一种含能浆料配方，利用数字光处理（DLP）光固化3D打印技术打印了具有延期功能的含能药柱，测试了含能药柱的燃烧过程、延期性能、药柱均匀性和相容性，分析了延期时间的影响因素。研究结果表明：用于DLP光固化3D打印的含能浆料最佳配方质量分数为：燃速调节剂7.53%、高氯酸铵（AP）62.37%、Mg 3.22%、光固化树脂26.88%。浆料性能测试结果为黏度325 mPa·s，固化时间3.2s，固化硬度2H，收缩率4.98%。成功打印的含能药柱为圆柱形，尺寸为Φ6 mm×11.5 mm，平均密度为1.507 g·cm^-3，各组分均匀分布，相容性好，燃烧稳定，发出明亮的黄色火焰，燃烧残渣率为4.98%，无黑烟产生，平均延期时间为12.43 s，延期时间的标准偏差为0.0158 s，平均燃速为0.805 mm·s^-1，燃速标准差为0.0012 mm·s^-1，延期时间满足长秒量延期药标准，延期精度可满足秒级延期药要求。延期时间的影响主次为AP>光固化液态树脂>燃速调节剂>Mg，调整含能浆料各组分含量可控制含能药柱的延期时间，实现不同延期目的。

摘要:In the present work it is found that the pyrotechnic composition VS-2 can be initiated with flash lamps IFC-500 and EVIS. VS-2 pyrotechnic composition contains 90% of mercury（Ⅱ） 5-hydrazinotetrazolate perchlorate and 10% of optically transparent copolymer of 2-methyl-5-vinyltetrazole and methacrylic acid （PVMT）. We have found that the flash lamps make it possible to initiate combustion of VS-2 composition with its transition to detonation both in cylindrical charges placed in brass caps of 5 mm diameter and 2 mm high， and film charges with 10 mm×80 mm in size and surface weights of 60 mg·cm^-2 and 90 mg·cm^-2， showing ignition delay times 10 μs and 3 μs， respectively. We also measured detonation velocities for VS-2 composition film charges， which were 4375-4505 m·s^-1 （of the charge being surface mass 60 mg·cm^-2） and 4221-4281 m·s^-1 （of the charge being surface mass 90 mg·cm^-2） and their blasting action on the aluminum plate. The depths of the normal shock wave imprints at the charge-barrier interface were 0.6-0.7 mm （for surface mass of the film charges 60 mg·cm^-2） and 1.2-1.3 mm （for surface mass of the film charges 90 mg·cm^-2）.

摘要:为理论设计和优化多染焰剂协同辐射紫光的烟火药配方。基于色光混合原理，提出一种含红光和蓝光双染焰剂的紫光烟火药配方，利用REAL计算程序确定不同色光发射体的种类及含量，通过MATLAB程序计算不同配方的色坐标、波长、色纯度和绘制色度图，进而确定优化紫光烟火药配方。研究结果表明，确定紫光烟火药理论最佳配方为Sr（NO₃）₂/2CuCO₃·Cu（OH）₂/Al/C₆H_9.6O_1.6，配比为48/32/12/8，氧平衡为-0.11 g·g^-1，色光发射体分别为Sr、SrO、SrOH、CuO、CuOH、CuH，紫光色坐标点为（0.2449，0.1497），紫光虚拟主波长为446 nm，色纯度为0.40。实验测得上述相同配方的色坐标为（0.2425，0.1588），紫光虚拟主波长为439 nm，色纯度为0.44，该紫光实际上是由766 nm红光和418 nm蓝光混合而成，具有良好的紫光效果。仿真预测结果与实验结果良好吻合，该设计方法可为其它多染焰剂色光烟火药配方优化及相关问题的研究提供理论基础。

摘要:激光起爆作为一种新兴的起爆技术，可以有效解决传统起爆方式中存在的如杂散电流干扰等安全问题。激光敏感起爆药作为激光起爆序列中的能量输出载体，是激光起爆系统的重要组成部分。目前配合物类激光敏感起爆药已成为研究热点之一。概述了以链状含氮化合物、三唑、四唑、四嗪类化合物为配体的含能配合物的合成和激光起爆性能方面的发展现状，分析了各类药剂的优点以及存在的问题，总结了部分激光起爆机理，并对未来新型激光起爆药研发进行了展望，指出开发新型富氮配体仍是激光敏感型含能配合物类起爆药未来研究的重要方向。

摘要:从直列式点火系统构成、许用点火药硼-硝酸钾（Boron-Potassium Nitrate， BPN）的燃烧机理和新制备工艺以及国内外直列式爆炸箔点火相关标准三个方面，综述了直列式爆炸箔点火及相关技术的发展现状及应用。直列式点火系统有多功能多任务需求，因此作为控制模块的电子安全与解除安保装置呈现出编程寻址、多点协同的发展趋势，系统中各元件通过小型化和低能化减少系统装置所占空间。BPN通过新制备工艺进行组分粒度微纳米化，生成核壳结构，优化BPN燃烧性能、吸湿性和安定性等。总结并对比了国内外直列式爆炸箔点火相关标准。分析了直列式爆炸箔点火尚需研究的问题：冲击片直接点火BPN机理和BPN组分粒度对冲击点火感度的影响；BPN隔板点火的影响因素和规律；多种隔板点火结构的性能比较；BPN新制备方法及其对性能的优化。