摘要:

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摘要:控制弹药在意外刺激下反应烈度的缓解技术是钝感弹药的关键技术之一，对提高弹药安全性具有重要作用。为了给致力于提升弹药综合性能的科研工作者提供参考，本文在分析国外有关缓解技术的研究进展基础上，归纳总结了针对降低弹药在热、力及其复合刺激下反应烈度的结构缓解和防护设计的原理和方法，认为其核心是降低意外刺激能量和控制装药反应演化进程。在此基础上，提出了深入研究装药的点火及其反应演化机制、复合壳体技术、装药-结构-缓解一体化设计技术三个研究方向。

摘要:为了研究双核二茂铁衍生物（DFD）分子结构与超细高氯酸铵（AP）/DFD体系机械感度的相关性，采用计算化学与实验相结合的方法，探索了DFD分子结构、AP与DFD相互作用、超细AP/DFD体系的热分解特征量与该体系机械感度的相关性。结果表明，超细AP/DFD体系的撞击感度和摩擦感度的触发机制不同。超细AP/DFD体系机械感度的相关性分析表明，该体系撞击感度的触发源于AP热分解，超细AP/DFD体系的三个放热反应过程越集中，撞击感度越低；该体系摩擦感度的触发源于AP晶面-DFD相互作用和该体系低温段的反应，AP低温热分解峰温与DFD低温氧化峰温之差越大，摩擦感度越低。

摘要:为了降低丁羟高燃速推进剂机械感度，考察了液体二茂铁燃速催化剂（EMT）含量、氧化剂高氯酸铵（AP）粒径及配比等对丁羟高燃速推进剂机械感度的影响，并通过差示扫描-热重（DSC-TG）热分析研究了AP/EMT体系热分解特性与机械感度的相关性。结果表明，细AP含量增加或细AP粒径减小时，推进剂药浆的摩擦感度和撞击感度均呈增加趋势；EMT提高了AP的高温分解反应速率常数和分解热，是含EMT的高燃速推进剂机械感度升高的微观原因，降低EMT含量，可以降低推进剂的机械感度；胺盐类降感剂GZJ-01和导电态聚苯胺降感剂DBJ-01对降低丁羟高燃速推进剂的机械感度无协同效应；细AP包覆和采用铜盐燃速催化剂（GRCJ）取代EMT均可以降低丁羟高燃速推进剂的机械感度。

摘要:为研究某圆柱形带壳推进剂装药的枪击响应特性，设计了一种12.7 mm子弹撞击试验。利用高速摄影机记录带壳装药在子弹撞击下的响应过程，并测试不同距离、方位处的空气超压及壳体破片速度，同时进行带壳装药在理想爆轰条件下的数值计算，得到了带壳装药的能量释放率。一共开展了四次圆柱形带壳装药的枪击试验，前三次装药发生了爆燃反应，第四次几乎无反应。结果表明：子弹撞击位置对圆柱形带壳装药的反应和能量释放率有较大影响，当子弹垂直入射带壳装药轴线后，推进剂发生点火、冒烟、熄火和低压燃烧的时序响应，其相对能量释放率为1.146%；而当子弹撞击位置偏离轴线一定距离时，推进剂几乎无反应，其相对能量释放率仅为0.473%； 推进剂的反应对壳体破片有加速效应，带壳装药发生爆燃反应时的破片速度可达428.6 m·s^-1，而几乎无反应时的最高破片速度仅有70.1 m·s^-1。

摘要:为了研究表面改性方法及表面包覆均匀性、浸润性等性状对含能材料的机械感度、界面力学性能以及工艺性能的影响，仿生贻贝黏附蛋白的作用原理，以多巴胺为前驱体，采用一步法使其在含能材料表面聚合形成一层致密牢固的包覆薄膜聚多巴胺（PDA），制备了改性单质炸药（HMX@PDA、TATB@PDA）和改性铝粉（Al@PDA）。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和接触角测试仪对改性含能材料的表面形貌、药柱断裂处微观形貌、元素含量以及表面浸润性能进行了表征，采用国军标（GJB-772A-1997）、巴西实验等标准测试方法对改性含能材料的机械感度、拉伸应力-应变曲线等进行了测试，并将实测性能与未改性含能材料进行了对比分析。结果表明，与HMX晶体比较，HMX@PDA晶体的摩擦感度下降30%，特性落高数值增加一倍；与TATB基药柱比较，TATB@PDA基药柱的拉伸强度提高约15%；与Al粉比较，Al@PDA在HTPB液相中24h后可有效减缓沉降。聚多巴胺对晶体完整致密的包覆性能以及含有丰富活性基团的特性，对含能材料的包覆降感、界面力学性能提升和工艺稳定性提升等方面具有显著的界面改性作用。

摘要:为了提升奥克托今（HMX）为基的浇注型高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive，PBX)的安全性能，在配方中引入部分1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯（FOX-7）替换HMX，研究了FOX-7对配方的热安定性、机械感度、冲击波感度、静电火花感度等安全性能的影响规律。结果表明，在引入FOX-7后，与HMX基浇注型PBX配方GO-1相比，配方GOXL-A的摩擦感度降低；在快速烤燃、慢速烤燃试验中的响应时间分别延长了58.8%、18.5%，并通过了升温速率为3.3 ℃·h^-1的极不敏感物质（EIS）缓慢升温试验考核；其冲击波感度显著降低，隔板厚度（L₅₀）较GO-1降低了15.7%，50%临界起爆压力（p₅₀）提升了9.5%； 其静电火花感度显著降低，50%发火电压（V₅₀）与50%发火能量（E₅₀）分别提升65.3%和187.5%。

摘要:为了研究3,3′-二氨基-4,4′-氧化偶氮呋咱（DAAF）基不敏感高聚物黏结炸药（PBX）的性能，采用水悬浮包覆技术分别制备出三种DAAF基PBX：DAAF/F₂₃₁₁（95/5）、DAAF/VitonA（95/5）、DAAF/EVA（95/5）。采用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、差示扫描量热仪（DSC）和机械感度测试仪对样品的形貌结构、热分解特性以及撞击感度、摩擦感度进行测试分析，考察了样品的快速烤燃和慢速烤燃特性。结果表明：DAAF/F₂₃₁₁为表面光滑的类球状、直径约450 μm、包覆效果好，而DAAF/EVA和 DAAF/VitonA表面粗糙、包覆效果较差；DAAF/F₂₃₁₁比DAAF的放热峰温滞后了0.9 ℃（升温速率为10 ℃·min^-1时），DAAF/F₂₃₁₁的活化能比原料DAAF提高了12.14 kJ·mol^-1，热爆炸临界温度提高了8.29 ℃；按照GJB772A-1997方法测试三者的撞击感度H₅₀均大于100 cm，摩擦感度均为0；快烤和慢烤试验的响应等级均为燃烧，满足不敏感弹药烤燃安全性要求。

摘要:为了提高装药的能量和安全性，设计了3种新型复合装药结构，分别为轴向多层结构、径向多层结构和轴向/径向复合结构。采用具有高能量密度的六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)和高安全性的三氨基三硝基苯(TATB)，以缩水叠氮甘油聚醚( GAP)和多异氰酸酯(N-100) 为黏结剂体系构成CL-20/GAP/N-100和TATB/GAP/N-100两种炸药体系配方，并通过3D打印技术将TATB和CL-20两种炸药体系构筑成3种不同的新型复合装药结构。研究了含能体系的黏结剂含量和3D打印工艺参数（打印速率以及打印针头口径）对装药微观结构的影响，确定了合适的打印成型工艺，当黏结剂含量为20%时，采用3 mm·s^-1的打印速度和口径为0.25 mm的针头进行打印能得到结构稳定的装药。采用GJB772A-1997方法601.2测试了3种复合装药结构的撞击感度，结果表明，轴向/径向复合多层装药结构（CL-20质量占比90%）的特性落高达到72.00 cm，比同质量的CL-20装药提高了3.14倍。

摘要:为了对比载体炸药2,4,6-三硝基甲苯(TNT)和2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)、以及以它们为基的熔铸炸药的综合性能，系统研究了DNAN和TNT、以及DNAN/HMX(20/80)和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的流变、能量、安全、以及力学等性能。结果表明：载体炸药DNAN（6.87 mPa·s）的粘度低于TNT（9.05 mPa·s），DNAN/HMX熔铸体系的极限固含量（约80%）高于TNT/HMX熔铸体系（约75%）；DNAN/HMX（20/80）和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的爆速分别为8336 m·s^-1和8452 m·s^-1，爆压分别为31.03 GPa和31.44 GPa；在1 K·min^-1的慢速烤燃条件下，DNAN/HMX(20/80)和TNT/HMX(25/75)熔铸炸药的响应等级分别为燃烧反应和爆炸反应；在4.51GPa的冲击波入射压力条件下，TNT/HMX(25/75)在8～12 mm内达到完全爆轰，而DNAN/HMX(20/80)在12 mm内未能达到完全爆轰；DNAN/HMX(20/80)的抗拉和抗压强度均大于TNT/HMX(25/75)。因此可以得出结论，在能量性能基本持平的情况下，DNAN/HMX(20/80)熔铸炸药的安全及力学性能优于TNT/HMX(25/75)熔铸炸药。

摘要:为了获得高能高强熔铸炸药，以2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）和三硝基甲苯（TNT）为低共熔载体，六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）为高能组分，采用浇铸成型工艺，成功制备了CL-20/DNAN/TNT熔铸炸药。研究了微纳米CL-20颗粒级配以及N-甲基-4-硝基苯胺、三-（2-氯乙基）磷酸酯、邻苯二酚三种功能助剂对CL-20/DNAN/TNT熔铸炸药性能的影响。对制备的CL-20基熔铸炸药分别进行了扫描电子显微镜（SEM）、粘度、密度及均一性、X射线衍射（XRD）、机械感度、力学性能以及爆速等分析测试。结果表明，当原料粗颗粒CL-20和100 nm CL-20的质量比为70:30，添加0.5%三-（2-氯乙基）磷酸酯时，制备的熔铸炸药表面光滑，内部无明显缺陷，密度均一性好，与只含有粗颗粒CL-20的熔铸炸药相比，其撞击感度降低了32.7%，摩擦感度降低了57.1%，抗压强度从7.93 MPa提高到33.74 MPa，抗拉强度从3.48 MPa提高到4.94 MPa，爆速从8188 m·s^-1提高到8225 m·s^-1。

摘要:为详细了解高氯酸铵（AP）对5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟铵（HATO）热分解影响的机制，采用热重-质谱-傅里叶红外光谱（TG-MS-FTIR）联用技术、差示扫描量热法（DSC）、傅里叶红外光谱（FTIR）方法，对HATO和HATO/AP共混物的热分解特性、气体产物以及凝聚相变化进行了研究。结果表明，HATO具有两个连续热分解阶段，HATO/AP共混物则有3个热分解阶段；HATO、AP共混后，HATO使得AP熔融峰消失，AP可使HATO的热分解初始温度提前，热分解时间延长且不影响分解完全性；HATO热分解气体产物有CO₂、N₂O、HCN、NH₃、NO、N₂、H₂O，而HATO/AP共混物热分解产生气体主要有N₂、CO₂、N₂O、HCN、NH₃、H₂O、HCN、NO、HCl、NOCl；另外，采用等转化率法计算HATO和HATO/AP共混物四唑环基团的活化能分别为53.38 kJ·mol^-1和60.69 kJ·mol^-1； 通过对比HATO和HATO/AP共混物热分解特性以及凝聚相特征基团的变化，阐释了AP使HATO热分解温度提前的机理很可能是： AP的铵根离子与HATO之间发生了质子转移；推测AP导致HATO热分解时间延长的原因为： HATO/AP共混物产生的NH₃与热分解中间体1,1'-二羟基-5,5-联四唑（BTO）反应生成5,5'-联四唑-1,1'-二氧铵盐（ABTOX）。

摘要:为了研究5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟胺盐（TKX-50）基混合炸药的爆轰及安全性能，以F2314氟橡胶为粘结剂，采用淤浆捏合法制备了典型TKX-50基混合炸药。按照国军标（GJB-772A-1997）和自建的标准测试方法对炸药的爆轰性能（爆速、爆压、爆热、圆筒比动能）和安全性能（撞击感度、冲击波感度、热刺激感度）进行了测试，并将实测性能与PBX-9501等炸药进行了对比分析。结果表明，在爆轰性能方面，与PBX-9501相比，制备的TKX-50基混合炸药实测爆速值为9037 m·s^-1（密度1.860 g·cm^-3），但其爆热（5055 J·g^-1）、爆压（26.4 GPa）和做功能力（1.377 kJ·g^-1）较低。在安全性能方面，TKX-50原材料经重结晶后撞击感度可显著降低，最低撞击能由5J提高至32J，TKX-50基混合炸药的冲击波感度（L₅₀=15.1 mm）低于HMX基混合炸药（L₅₀=22.6 mm）。此外，TKX-50的热分解温度（240 ℃）、5 s爆发点（277 ℃）均低于HMX（285 ℃，327 ℃），以TKX-50为基的混合炸药在热刺激下更容易发生剧烈反应。

摘要:为了研究3,4–二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）与5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟胺（HATO）混合炸药安全性能，对DNTF临界直径和不同比例的DNTF/HATO混合体系的撞击感度、摩擦感度、冲击波感度、热感度的变化规律进行了研究。结果表明：DNTF单质炸药临界直径约为0.2 mm。当HATO的含量小于等于55%时，混合体系的特性落高随HATO含量的增加线性增加；摩擦感度随HATO含量的增加线性减小。混合体系的冲击波感度在HATO含量小于等于50%时与DNTF相当，当HATO含量达到55%时有所改善，隔板值G50降低5 mm左右。DNTF和HATO混合后，HATO的热分解温度会由243.7 ℃降低到230 ℃左右。采用Dreiding力场对DNTF/HATO混体系分子动力学模拟得到，随着HATO含量的增加，DNTF分子中五元环与NO₂相连的C—N键、五元环中的C—O键的键长呈现下降的趋势，说明DNTF、HATO形成混合体系后，结构稳定性有所提高。

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