硅系和硼系辅延期药点火能力的试验研究
高精度导爆管雷管的研制与应用探讨
高精度导爆管雷管的研制与应用探讨目前国内生产的普通导爆管雷管名义延期时间相对单一,传统雷管的秒量精度不能满足大断面、城市拆除、地下爆破等复杂环境的爆破,如大空间台阶爆破技术采用逐孔起爆则孔间存在微差时间重合的现象,使爆破效果难以控制。
为了满足爆破工程的需要,我们研制了高精度导爆管雷管,高精度导爆管雷管秒量差值为等时间间隔,延期精度高,组网起爆后爆破破碎效果好,大块率低,爆破震动和噪音等危害较小,较好的满足了工程爆破的需求。
1 延期药剂的选择目前国内常使用的延期药剂主要有铅丹硅系、硼系、钨系延期药等几个种类。
目前毫秒延期药主要是以硅系延期药为主,但存在着高段别秒量不稳定、长储存后秒量变化大等缺点。
钨系延期药在高段别秒量精度表现较差。
硼系延期药具有生产工艺简单、混药周期短、延期时间稳定、延期精度高、储存性能好等优点。
为了控制雷管秒量的精度,我们从延期药剂着手。
铅丹--硅系延期药的延期精度在工业雷管低段别延期区域表现较好,点火可靠性高,秒量集中,所以1-6段采用铅丹--硅系的延期药进行制作。
硼系延期药的延期精度在工业雷管中高段别区域表现优异,因此6段以上段采用硼系延期药作为延期体的延期药剂进行制作。
2 延期要配方的设计延期药配方的研究是延期药研究一个重要的方面,药剂配方在一定程度上决定其燃速、延期精度及发火可靠性等方面。
我们根据零氧平衡原则进行配比设计,然后在此基础上进行调整。
我们研究的铅丹--硅系和硼系延期药为混合延期药,它的性能随组成及配比变化和制造工艺等变化[3-4]。
如延期药各组分的细度、粒度分布及混合均匀性,乃至原材料的来源都会影响到延期药的性能。
由于延期药的反应历程比较复杂,反应式有时较难确定,影响燃速和延期精度的因素较多,本着提高延期精度和燃速可调范围广的原则,通过细致的摸底试验确立配方。
3 混药方式的确立混药的方法主要有手工混药和机械混药两种,混合的形势可分为干混和湿混。
所谓干混就是将粉末状固体成分以各种方式掺拌均匀;湿混就是加入醇类或者胶黏剂继续混合均匀。
硼系阻燃剂检测方法研究进展
机械化工 DOI:10.19392/j.cnki.16717341.202019126
硼系阻燃剂检测方法研究进展
付双梨
广州华新科智造技术有限公司 广东广州 510663
摘 要:在大部分生产领域中,硼系阻燃剂都被当作是一种无卤阻燃剂而进行广泛的使用。对此,在文中笔者主要在阐述硼 系阻燃剂的基本概念,并对其相关检测方法进行了综述,从而为今后的检测技术开发提供相关的参考。
149Leabharlann (四)电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICPAES) ICPAES法,该方法 主 要 是 将 离 子 炬 当 作 其 激 发 光 源,对 样品中所含有的原子成分进行激发,从而发出相应的谱线,利 用谱线的波长及强度对样品当中的元素及含量进行检测的方 法。其特点主要有较宽的线性范围、强抗干能力、检测速度快、 同时测定多元等,可对样品中的微量,甚至是痕量的元素进行 检测。 连晓文等人通过 ICPAES对食品当中的硼砂、硼酸进行了 检测。先通过双氧水微波对样品进行消解后再进行 ICPAES 的分析检测,分析结果表明 ICPAES可以精确测定出食品当中 所含硼元素的量,检测限在 9.7—24μg/L之间,平均回收率为 99% ~108%之间。汪静玲等人利用磷酸作为稳定剂,对腐竹 中的硼元素进行提取,并通过 ICPAES法进行含量的检测。其 平均回收率在 94.5% ~96.4%之间,精密度在 0.93%左右。林 立等人在对食品样品进行了微波消解后,通过 ICPAES法对其 总硼量进行了检测,该方法的检测限为 100mg/g,日间精密度在 1.6% ~6.8%之间,平均回收率在 96.0% ~104.0%之间。 (五)电感耦合等离子体质谱法(ICPMS) ICPMS是分析元 素 及 其 同 位 素 的 检 测 方 法,该 方 法 集 合 了高灵敏性、低检测限等诸多优势于一身,是对痕量元素进行 检测 的 最 佳 技 术,在 食 品 检 测、环 保 等 方 面 有 着 广 泛 的 应 用。 林光西等人通过 ICPMS对土壤当中的有效硼含量进行了检 测,检测限在 10μg/kg。日间精密度在 1.03%左右。陈秋生等 人通过 ICPMS法对土壤当中的硼进行了检测,通过沸水法进 行了硼的先提取,并利用多孔消解炉对其进行升温,随后利用 ICPMS法开展分析检测工作。该方法的检测限在 2500μg/kg, 回收率在 98.2%左右,可广泛应用于各种土壤的硼检测,并且 可以进行大量的样品分析。 三、结语 近些年来,随着 ICPMS等各种联用检测技术的快速发展, 如高效液相色谱电感耦合等离子体质谱法、离子色谱电感耦 合等离子体质谱法、流动注射电感耦合等离子体质谱法、电热 蒸发电感耦合等离 子 体 质 谱 法 等,这 些 技 术 的 联 用 能 够 极 大 提升检测分析工作的精确性,降低了检测限,因而在今后的发 展过程中 ICPMS联用技术将是检测领域的焦点研究对象。然 而,ICPMS的联用技术所含有的标准方法较少,在纺织品中的 硼系阻燃剂检测方法基本是空白的。所以,在今后的检测技术 发展过程中,需要抓紧出台相关的技术检测指标以及地方法规 或行业标准,是当下所需要解决的主要问题之一,从而为提升 我国各领域的硼元素检测等级打下扎实的基础。 参考文献: [1]刘述平.环保型无机阻燃剂硼酸锌概况[J].矿产综合 利用,2013(06):3639. [2]汪帆,隗兰华.含硼阻燃剂的研究及应用进展[J].广州 化工,2012(18):2830. [3]张月琴,叶旭初.硼系阻燃剂的发展及现状[J].塑料科 技,2017(09):110113.
硅系延期药贮存稳定性的热动力学研究
贮存稳定性 的主要环境因素。研 究发现 : 系延期药热分解有三个 放热峰 ,分别在 3 0 ℃ 、 1-℃和 6 O7 硅 2. 4 5 23 6 .℃处 , 热
分解过程中存在预点火反应 ;影 响硅 系延期药贮存稳定性 的主要环境 因素是贮存环境 的湿度 。 关键词 硅 系延期药
煤
矿
爆
破
21 0 0年第 3期总第 9 期 0
加热f体组分 ,温度升高 ,这时组分 中的氧化剂晶格 “ 司 松弛” ,可燃剂将扩散至氧化剂晶格内,并放出
热 量 , 烟火药研 究 中这个 过程 被称为 预点火 反应 [。PR是 一种 炽热 的 、自传 播 的固一 在 5 I ] 固相放热 化学反 应 ,当 PR放热 小 于散热 ,热积 累小 于热损 失 ,则 PR会 中止 ;当 PR放热 大于散 热 ,热积 累大于热 I I I 损 失 ,则 出现 固体 自发加 热 ,此 时反应速 度加 大 ,放热速 度增 快 ,炽热 的 、 自传播 固. 固放 热反应 则呈
2 实验部 分
2 1实验 原料 与设备 . 硅 系延 期药 :国内某厂混 制 的成品硅 延期 药 。
仪器 :韩 国新 科公 司 60型 D C;煤 科 总院爆破 技术 研究所 WYS1 5 S . 型雷 管延期 时 间测试仪 。
热分析实验条件 :国产 A2 3 l 坩埚 , O 静态空气气氛,无参比;升温速率 : 、1 、2  ̄・i 5 0 0 m n ;试 C
样量 41  ̄ . mg . 48 5 0 。 2 2 实验 方案 及数据 .
把硅系延期药样品分成若干份 , 分别贮存在不同环境下 , 一段时间后 , 测试其反应动力学参数 , 装 配延 期元件 测试 延期 时间 。因篇 幅有 限 ,本文 仅选 取部分 试验 的 D C 图 ,见 图 l S 。干燥环 境 为在干燥
延期药性能影响因素分析
延期药性能影响因素分析作者:代鹏举来源:《中国化工贸易·中旬刊》2018年第04期摘要:本文主要通过从延期药配方、原材料纯度及粒度、延期药混合工艺、造粒工艺等各方面分析其对延期药性能的影响,以寻找提高延期药秒量精度的工艺技术途径,为更好地生产延期元件提供依据。
关键词:延期药;精度;延期元件我国在雷管的延期时间精度和质量稳定性上,与国外先进水平相比存在一定差距。
因此,开展有关雷管用的延期药提升延期精度的研究对提高爆破作业质量、降低爆破震动、合理设计网孔参数、进一步降低装药量和减少爆破作业中对环境的破坏具有重要的意义。
1 延期药性能影响因素分析1.1 延期药的配方对性能的影响延期药由氧化剂、可燃剂及适量的添加剂组成。
通常,氧化剂提供延期药燃烧反应时所需的氧份,可燃剂与氧化剂反应提供后续反应所需的热量。
添加剂一般占有量很少根据配方及工艺不同不作为主要反应物,通常会降低延期药的燃烧速度[2]。
因此,不同种类的延期药延期精度不同,可控延期时间也不一。
目前,硅系延期药是最普遍采用的低段别延期药,硼系延期药则用于毫秒高段别延期,钨系延期药则普遍用于半秒和秒延期系列。
延期药的反应为氧化还原反应,其反应过程及生成产物主要由配方内各物质组分的含氧量来确定。
延期药中各成分的配比决定了反应发生的方向、快慢,是影响延期时间和延期精度的首要因素,因此对于每一种配方的延期药均有一个最佳含氧比的配比,可以使其达到最佳的燃烧稳定性,从而决定该配方延期的精度和稳定性,因此合理设计配方的氧平衡在提高延期体的延期精度中占有重要的地位。
以钨系延期药为例,不同配方延期时间见下表1。
1.2 原材料水分、杂质和粒度等对延期药性能的影响在实际生产中,各项原材料基本均要求为分析纯级别,原材料水分控制在0.05%以下,以减少对延期药性能的影响。
延期药各组分粒度的大小主要是通过改变原材料各个组分比表面积来调节各反应物之间反应时间,通常粒度越细各组分之间混合越均匀,各组分之间接触面积越大,延期药反应速度越快,也越稳定;由表1实验数据可得出如下結论:延期药燃烧稳定性和燃烧速度均与原材料颗粒度成反比,与原材料配比之间的混合均匀性成正比;但是对某些容易氧化的可燃物,假如被粉碎得很细,就会产生自然氧化也会间接影响延期精度。
火工品第三章 延期药和延期元件(王茜)
常用的可燃物:
金属可燃物:Mg(快)、Al、Mn(中)、Zr(快)、
Sb(慢)、Zn、W(慢)等
非金属可燃物:Si(中)、S、Se、B(快)、Te等 硫化物:Sb2S3、Sb2S5等 合金:Fe-Si、Zr-Ni(中)、Ca-Si、Ce-Mg等
国防科技学院 火工品设计原理 第三章 延期要和延期元件
式中: dQ1:从反应区向预热区流动的热量 λ: 传热系数 dt: 时间
国防科技学院 火工品设计原理 第三章 延期要和延期元件
22
从反应区流出的热量用于将药剂从Tr加热到Ti,设dQ2 为此加热所需的热量:
dQ 2 C 1 (T i T r ) ds
2 dQ 1 dQ
(1)
则
\
B/BaCrO4延期药的点火感度较差,需要加
入点火药才能被点燃,其燃速较慢,主要作
为秒延期药。B/BaCrO4延期药的燃速在5~
国防科技学院 火工品设计原理 第三章 延期要和延期元件 13
2.可燃物的选择
化学活性:化学活性高,燃烧速度也大。 燃烧热:燃烧热大的可燃物燃速大 燃烧生成物:可燃物燃烧的生成物在燃烧温度下为凝 聚状态。 可燃物的粉碎程度 : 粒子越小,比表面越大,燃烧反
应速度就越快,而且时间精度越高。
国防科技学院 火工品设计原理 第三章 延期要和延期元件 14
8
黑药配比对燃速的影响(二)
黑药成分配比% KNO3 75 75 75 75 75 75 S 1 4 7 10 13 20 C 24 21 18 15 12 5 10.9 11.2 11.8 12.4 13.2 28.8 在药盘内燃烧时间/s
1g硫燃烧放出的2.72kJ的热,1g木炭燃烧放出11.62kJ的热。
浅谈延期药精度的影响因素及改进方案
浅谈延期药精度的影响因素及改进方案摘要:延期药是利用药剂的燃烧速度控制点火时间的火工品。
作为爆炸器械的联系部位,延期药起着不可获缺的作用。
本文就从延期药入手,对其精度的影响因素及改进方案进行了一番论述,以供借鉴参考。
关键词:延期药精度影响因素改进方案作为小型化的敏感爆炸能源,延期药既是武器和爆炸系统完成预定功能的“源”,同时又是这些系统可能发生意外爆炸、造成人身伤亡的“根”。
其质量的好坏决定着整个系统的安全运行与否。
事实上在这种精密危险性部件里,任何一个小细节都不容被忽视,否则都有可能产生意想不到的后果,甚至造成灾难,本文对存在可能导致延期药精度不高或失效的问题进行分析,并提出具体可行的解决方案。
我们已知的影响延期药燃烧性能的主要因素有以下几点。
(1)原料纯度影响。
纯度高,燃速快,精度好。
(2)原料细度影响。
细度高,燃速快,精度好。
(3)混合均匀度影响。
混合时间长,均匀度增加,燃速增加,精度提高。
(4)延期药密度影响。
密度大,燃速慢,精度高。
(5)延期药药量及装药长度影响。
药量增加,药高增加,药柱长度增加。
燃烧时间变长,精度相对提高。
(6)延期药湿度影响。
含水量增加,燃速变慢。
(7)引火药头药量影响。
药头大,点火力强,着火延滞期短,气室压力大,燃速快。
(8)装药直径影响。
直径小,燃速慢。
接下来我将就其中的几个方面进行分析。
1 粒子尺寸影响精度为适应民用工程爆破技术的需要,毫秒延期药控制点火和起爆技术,近年来在民爆领域中的应用获得了迅速发展。
然而在保存良好的环境中,其主要缺点是:硅铁粉碎较难,达到数微米的粒度,耗能较大;而延期药各成分的粒度对秒量精度的影响很大。
粒度主要影响比表面积,因反应先发生在粒子表面,故反应速度随粒子尺寸的减小而增加。
一般说来,振动燃烧时龟裂的节距越小,燃烧就越快,延期药的延期精度也相应提高。
而当粒度增大时,燃速会降低,粒度超过一定的尺度,燃烧不能继续下去,甚至产生瞎火现象。
硅系延期药水混工艺的应用
由于延期药湿混时 , 加入了一定比例的钢 球, 混药时钢球具有研磨作用 , 部分延期药的粒度进一步变细 , 造成延期药粒度粗细不均匀 , 影响了延 期精度 ; 同时由于钢球的磨损 , 给延期药中混入了一定的铁及铁的氧化物 , 对雷管延期精度的影响较大。 通过实验 , 延期药湿混前后 , 一个钢球的重量会减少 6 m , 0 g 纯度 9%的延期药出料时纯度约 7%, 9 5 而
选用水混工艺则不同, 取消了钢球混要工艺 , 避免了延期药粗细不均和杂质 的混入 , 确保了延期药的纯
度和粒度的一致性 ,从根本上提高了雷管的延期精度。
33效 率高 、 劳动强度 低 -
延期药水混工艺所选用的混药机 , 通过更换不 同的混药锅来改变一次混药的最大生产量。 一般所选 用的设备分为大、小两种混药锅 ,大锅一次可以混药 10g 2 k 延期药 ,小锅一次可以混药 6 k 延期药 , 0g 混药时间一般在 1 -h .h 2 ;而采用有机溶剂湿混 ,一般是 1 一锅 ,混药时间 2 ,干混时一次混药 5 5 4 h 量会更少 ,相比之下 , 采用延期药水混工艺 ,混药时间短 ,产量高 ,操作工劳动强度低。
明 ,水混工艺生产的延期药 ,随着时间的变化 ,延期药秒量精度影响不大。
◎问 题 探 讨 ◎
硅 系 延 期 药水 混工 艺 的应 用
3 水 混工 艺 的优 势
31成本 低 .
表 2 雷管存储秒量变动情况
水混工艺 , 采用水为溶剂 , 相对于湿混工 艺, 省去了钢球和有机溶剂 ( 丙酮或酒精 ) 等 原材料。 据统计 , 万发延期雷管使用的延期药 所消耗的丙酮为 1 5 ,约 1. ,单此一 . 4 7 4元 项 ,采用水混工艺混延期药 , 年产 50 万发 00 雷管每年可为企业节约 8 万元。 . 7
一种新型的导爆管雷管用延期体
一种新型的导爆管雷管用延期体摘要本文主要介绍了一种结构简单,延期精度好,安全可靠,制造工艺简单,容易装配的导爆管雷管用的延期体。
它结合了传统装药式延期体和铅索式延期体的优点,采取先拉拔装药铅管成所需直径的铅索,然后切制成一定长度装入特制的管壳中压制而成。
它具有延时精度高,与雷管装配工艺简单等特点。
该延期体的研制成功对提升我国导爆管雷管产品的质量水平有着重要的实用价值。
关键词延期体;延期时间;延期精度;延期元件;导爆管雷管;可靠性0 引言随着现代爆破技术的迅速发展,对爆破器材性能也提出了越来越高的要求。
特别是随着国家民爆行业淘汰火雷管和导火索这种传统的起爆方式后,对导爆管雷管和电雷管的需求量剧增。
为了提高爆破的效果,需采用不同延时的导爆管延期雷管和电延期雷管,延期雷管精度和可靠性是影响爆破效果的关键。
延期雷管的精度和可靠性是通过一个延期元件(称为延期体)来决定的,在目前国内雷管生产工艺技术比较成熟、雷管质量比较稳定的情况下,将延期体比做延期雷管的心脏一点也不为过。
目前国内外主要采取两种方式实现雷管延期,一种是利用电子技术采用电子元件实现,称为电子延期体,一般用于电雷管中;另一种是采用药剂燃烧实现,可用于装配电雷管和导爆管雷管。
本文重点介绍一种装配导爆管雷管的药剂式延期体。
1 延期体结构设计1.1 总体结构延期体只有装入雷管中才能起作用,因此首先要设计延期体的结构。
国内外在工业雷管用的延期体结构设计方面已做了大量的工作,延期体结构也形式各异,目前最常用的有内管式延期体和铅索式延期体[2]两种,内管式延期体是将延期药装入一个管壳中并压紧而成;铅索式延期体是首先将延期药装入铅管中,然后将装了延期药的铅管通过拉拔成一定直径的铅索,再根据需要切成一定长度即可,其结构示意图如下:这两种延期体与雷管装配成延期雷管的示意图如下:这两种延期体各有特点:装药式延期体与雷管装配工艺简单,只需在雷管口部收口一次,但是成本较高,延期时间精度较差;铅索式延期体成本较低,延期时间精度高,但是与雷管装配工艺较复杂,需卡两次口(其中雷管口部收口一次,卡中腰一次)。
高精度无起爆药毫秒延期电雷管设计
目录一、定义二、设计目的三、设计原理四、作用机理五、延期体的结构六、延期药的配方七、延期药的生产工艺八、雷管的生产工艺九、雷管结构图十、影响雷管的各种主要因素十一、优缺点一、定义高精度无起爆药毫秒延期电雷管,即在雷管装药中去掉了起爆药成分,采用电激发,延期精度在毫秒级的电子雷管。
二、设计目的研制高精度无起爆药延期电雷管旨在取消传统的DDNP之类的起爆药,可以将普通的延期电雷管的结构更加简单,性能更加可靠,解决了有起爆药雷管严重污染环境的问题,提高了雷管的制造、使用和运输和贮存过程中的安全性。
三、设计原理众所周知,就普通工业雷管而言,以感度高、爆轰成长期短、引爆冲能较大的起爆药作为初级装药,起爆猛炸药完成雷管能量输出是容易实现的。
一般地说,较顿感的非起爆药,如合成的新型单质炸药、改性炸药直类,爆轰成长期较起爆药长,其作为雷管的初级装药由燃烧转爆轰则显得十分困难。
显然,就无起爆药雷管而言,初级装药药剂选定之后,与之匹配(使之由燃烧迅速转爆轰)的雷管的装药结构是至关重要的。
研究表明,雷管被激发后,药剂的迅速不断给压缩波提供能量,随着燃烧波区的压力升高,压缩波得以加强形成强压缩波即冲击波,冲击波形成于燃烧波阵面不远处。
点火区的高压是形成冲击波的重要条件。
显而易见,对于初级炸药爆轰成长较慢的无起爆药雷管宜采取:在点火部位,即点火药与初级炸药的界面附近施以强约束,用以抵抗壳体的侧向膨胀,阻止膨胀稀疏波的侵入,以免降低点火区内部的压力;在点火区附近提高药剂的装药密度,使反应加快。
这些均有利于点火区高压的形成,实现初级炸药的燃烧转爆轰。
四、作用机理雷管能完全爆轰的主要条件是:在外能作用下起爆药在短时间内由燃烧转变为能量很大的冲击波,从而引起猛炸药的爆轰。
无起爆药雷管则是在无起爆药的条件下,猛炸药也能在极短的时间内完成爆轰过程,将燃烧反应速度高的猛炸药装入强约束壳体中(如金属圆筒),使猛炸药在高点火点能量的引燃剂作用下,在极短时间内燃烧,因猛炸药是在密闭或半密闭条件下燃烧,产生的气体受阻,燃烧反应区压力骤然增高,燃烧气体的氧平衡和稳定性被破坏,随着燃烧面的扩大,燃速加快,超过临界值(9.5m/s),由于猛炸药燃烧时所释放出来的能量叠加,瞬间由爆燃转变为爆轰,由初始的弱冲击波形成强冲击波,从而使雷管底药得到爆轰的能量。
硅系延期药压药密度对燃烧稳定性的影响
中图分类号
T 2 522 D 3 .
1 引 言
延期药主要是由氧化剂 、 可燃剂和缓延剂颗粒组成 , 其压药密度直接影响燃烧的稳定性。 这是因为 当延期药燃烧时 , 其形成的压力波易通过颗粒 间的缝隙先行于燃烧波的前面 , 通过空隙传递热量和压力 , 使延期药的燃烧产生层状龟裂和振动燃烧 , 影响延期药 的稳定性和精度[。刘 自铴等人指出,延期药密 1 ] 度越高 ,其燃烧越稳定 , 贮存后秒 量漂移小[; 2 王春乐等人提 出将纳米添加剂填充到延期药铅丹与硅颗
1 2
煤 矿 爆 破
2 1 年 第 4期 总 第 9 期 01 5
硅 系 延 期 药 压 药 密 度 对 燃 烧 稳 定 性 的影 响
侯寒冬 刘晓丈 胡洋勇 安徽理工大学化 学工程学院,安徽省 淮南市,22 0 301
摘 要 采用高速摄像法研 究了硅系延期药压 药密度对燃烧稳 定性 的影响 。结果表明 : 期药 压药密度过小 , 延 容易产
的延期精度。
参 考 文 献
1 陈正衡 . 矿用起 爆材料 [ . M] 北京 :煤炭工业 出版社 ,1 7 98 2 刘 自铴 ,蒋荣光— A, T— 火工品[ I M]( 1 ).北京 :兵器工业 出版社 ,2 0 第 版 03
3 王春乐 ,龙云玲 . 纳米延期 药的研制 [ . J 爆破 器材 ,2 0 1):1 2 】 0 6( 9~ 1
燃 烧装置
/
C n eod 0C高速成像仪 aR cr 0 6
图 1 高速摄像测量 系统
2 . 2压药密度及试验结果 将延期管模具分 别装药 7 0 ,0 m ,0 0 , l0 g 装药密度分别为 1 1g r ,. 7 ・ - 2 mg 9 0 g 18mg l7 m , . 0 ・ 2 8 g m 9 c 3 c ,
延期药和延期体种类及延期精度分析
(Jiangxi Xinyuguotai Special Chemical CO., LTD, Jiangxi,338000) Abstract:This paper introduces the composition, formula and performance of various delay drugs, and summarizes the structure of the
2.延期药 按其燃烧后生产物的状态和含量,延期药通常分为多气
体延期药、微气体延期药。
(1)多气体延期药—黑火药
黑火药是由硝酸钾、木炭和硫磺组成的机械混合物,简 称为黑药。黑火药的典型配方为:硝酸钾75%,木炭15%,硫 磺10%。
在工业雷管中,黑药延期药通常用在秒级延期雷管中, 即长延期工业雷管。工业雷管采用黑火药作为延期药时,由 于燃烧时产生的气体较多,一般采用排气式结构。该结构有 一个小孔和外界相通,可使气体及时排出,保证黑药延期药 燃烧时雷管气室内的气体压力达到衡定,从而使燃速更加稳 定。但由于这种结构密封性、防潮性较差,黑药延期药在雷 管内易吸潮,使燃速降低,影响产品延期精度;若吸潮较严 重,可使雷管出现断火、瞎火和难点火等现象。因此,黑火 药作为工业雷管用延期药是不够理想的。
(2)微气体延期药
微气体延期药的主要成分是可燃金属、金属氧化物和燃 速调节剂。为应用方便,微气体延期药按金属可燃剂的种类 又分为很多系列,如硅系、钨系、硼系、钼系、锆系、镁系 等延期药。
①硅系延期药
硅系延期药是一种以硅粉(Si)为可燃剂,二氧化铅
(PbO )、铅丹(Pb O )、铬酸盐等为氧化剂的中等燃速延
various types of extension bodies used at present, and analyzes the extension precision of the delay drugs and the extension body, especially the electronic extension technology for the development trend of the civil explosion industry. It has certain directive significance to the production and research of delay drug, extension body and industrial detonator.
《硅系延期药延期时间测试》实验综述报告
《硅系延期药延期时间测试》实验综述报告
张涵;张杰;汪泉
【期刊名称】《石油石化物资采购》
【年(卷),期】2022()16
【摘要】延期药的延期精度对提高爆破工程质量和确保爆破工作人员的安全起着决定性的作用。
为提高延期药的延期精度,采用光电法测试了硅系延期药不同组分配比条件下的燃速和延期精度。
研究结果表明:硅系延期药组分中随着硅含量的增加,药剂燃速呈现出先增大后减小的趋势,药剂燃速的标准差均在0.006左右浮动。
其中,在硅含量为25%时,药剂的燃速最大,药剂的燃速标准差最低,药剂燃烧最稳定,延期精度最高。
本实验研究可为提高延期药延期精度提高理论指导。
【总页数】3页(P109-111)
【作者】张涵;张杰;汪泉
【作者单位】安徽理工大学化学工程学院;安徽理工大学新能源与智能网联汽车学院
【正文语种】中文
【中图分类】R65
【相关文献】
1.钨系延期药延期时间精度的影响因素初探
2.硅系延期药储存后延期精度的影响因素
3.硅系延期药延期精度浅析
4.铅丹-硅系延期药延期时间的实验研究
5.硅粉粒度对铅丹硅系延期药延期精度影响的实验研究
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超细Si粉对Si_Pb_3O_4延期药热反应活性和摩擦感度的影响
火工品INITIATORS & PYROTECHNICS文章编号:1003-1480(2007)06-0015-03超细Si粉对Si/Pb3O4延期药热反应活性和摩擦感度的影响宋小兰1,王 毅1,安崇伟1,郭效德1,张景林2,李凤生1(1. 南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心,江苏 南京,210094;2. 中北大学化工与环境学院,山西 太原,030051)摘要:采用机械球磨法,通过对球磨时间、介质流速等参数的控制,最终得到平均粒度d50=1.75µm的超细Si 粉,并进行了粒度和SEM分析。
结果表明,随着Si/Pb3O4延期药中超细Si粉含量的增加,其反应放热峰提前,放热量增加,但摩擦感度也相应增加。
其中,超细Si粉含量为60%的样品不但具有较高的反应放热量,而且摩擦感度很低。
因此,选定60%作为普通Si粉与超细Si粉在级配使用时最为合理的比例。
关键词:超细Si粉;铅丹;延期药;粒度;热反应活性;摩擦感度中图分类号:TQ562 文献标识码:AEffects of Superfine Si Powders on the Thermal Reactivity and FrictionSensitivity of Si/Pb3O4 Delay CompositionSONG Xiao-lan1, WANG Yi1, AN Chong-wei1, GUO Xiao-de1, ZHANG Jing-lin2, LI Feng-sheng1(1. National Special Superfine Powder Engineering Research Center, Nanjing University of Science and Technology,Nanjing, 210094; 2. North University of China, Taiyuan, 030051)Abstract:Via controlling the milling duration and flow velocity of medium, the superfine Si powders with average diameter of 1.75µm have been prepared by wet milling method. The as-prepared samples were characterized by laser granularity measurement and scanning electron microscopy (SEM). Results indicate that as the weight percentage of superfine Si powders increased, the peak temperature of thermal reaction decreased, and heat release and friction sensitivities increased. Hereinto, the Si/Pb3O4 sample, with the weight percentage of superfine Si powders of 60%, released more heat and had lower friction sensitivity. Therefore, as the fuel of Si/Pb3O4 delay composition, Si mixture composition with 60% superfine Si powders had the best performance.Key words: Superfine Si powder; Pb3O4;Delay composition; Granularity; Thermal reactivity; Friction sensitivity在现代科学技术中,火工延期药占有重要的地位,常被应用到各类装置中起到传火、传爆和延时控制作用[1-2]。
硅系延期药燃烧过程的研究
◎试验研究 ◎
硅系延期药燃烧过程 的研究
硅 系延期药燃烧过程 的研 究
孙玉玲 颜事龙 王卫 国
安徽理工大学化学Βιβλιοθήκη 程 系,安徽省 淮南市,2 20 30 1
摘 要 采用高速摄像技 术对硅系延期 药的动态燃烧 过程进行 了研 究 ,计算 了延期 药燃烧 的瞬时速度和平均速
程及 规律 , 映 出了延期 药 从点燃 到燃 烧 结束 时存 在 的几个 燃烧 阶 段 以及 各 段 的燃 烧 规律 , 反 接近 动态研
究的方法,文献 [ , ]利用光 电管转换技术测量 了烟火剂燃烧的光强 , 出延期药在燃烧过程中存在 6 7 提
振荡 燃烧 行 为 。
研究延期药的动态燃烧规律 , 了解延期药的燃烧机理、 对 延期药燃烧速度的影响因素, 进一步改进 和优化延期药的配方 , 设计新型延期药剂 , 提高工业雷管的延时精度, 提高工程爆破质量等方面有着重 要 的意义。 本文试验设计了模拟工业 电雷管延期体燃烧过程的模具, 采用高速摄像法对硅系延期药的动 态燃烧状态进行了详细观察, 计算了延期药燃烧波阵面的瞬时燃烧速度和平均燃烧速度, 为研究延期药 燃烧 的动态规律提供 了一种方法和手段。
1 引言
近 年来 ,许 多研 究工 作者 采用 DS C、DT A、T G、X 射 线 等方法 对 延期药 的燃 烧 过程及 规律 作 了大
量的研究, 研究的内容主要包括延期药燃烧速度 、 燃烧温度 、 燃烧热 、 燃烧产物及影响延期药燃烧速度 因素等参 数 【 】 】 ,但对 上述 的研 究 大 多为静 态研 究 。文 献 E -用 分段 压制 测试 法来 分析 延期 药 的燃烧过 4 sI
Ab t a t T r u h u i g t e h g -p e i i lc me a tc n l g , r s ac s c ri u n d n mi o u t n s r c h o g sn h i h s e d d g t a r e h o o y e e r h i a re o to y a c c mb si a d o
浅析硅系延期药燃烧传播影响因素
.
s 在空气 中加热 , 0 "以下无反应 ; bO 加热到 5 0 开始分解 。 i i 70 C P 34 7 ̄ C s 系延期药的燃烧反应主要是 在气固相之间进行 的。延期药燃烧温度一般在 20  ̄以上。铅丹分解放出的氧气包围在高温硅颗粒周 00C 围,使其发生“ 表面燃烧” ,燃烧反应式可为 :
温度。所以此时发生的反应是固一固相反应 ,其反应式为 :
S 2 aP 3 4= P S S 2 + /O bS+ bO 3 b + bO3 1 2 2 ( ) 1
Байду номын сангаас
因上述反应有氧生成 ,氧又与 s23 bs 作用生成 S 2 O ,其反应式为 :
2 bS 9 2= S 2 S 2 3+ 0 2 bO3+ S 2 6 O ( 2)
2 硅 系延期药的燃烧传播机理
21硅 系延期 药 的反 应机 理 .
在硅系延期药 中 ,铅丹(b0 ) P 3 是氧化剂 ,硅是可燃剂 ,硫化锑是燃速调整剂。硫化锑主要是用来 调整延期药的燃烧速度 ,也就是用来延 长延期药 的燃烧时间。理论上分析 ,由氧化剂(b 4 P3 ) 0 分解释放 出氧 ,供可燃剂燃烧【。而硫化锑在 2 0 左右开始氧化反应 ,此时氧化剂铅丹还没有达到分解放热的 n 5" C
2S +Pb 04- Si +P i 3 - ̄ O2 b+3 1 KJg 0.2 /
随着燃烧的进行 , 在硅颗粒表面被覆盖一层二氧化硅 。 燃烧向其 中心发展 , 发生“ 截面燃烧” 。二氧 化硅厚度增大 ,阻碍了燃烧的进行 , 所以,中心附近的硅未参加反应 。 若按照零氧平衡配比: 铅丹 : 硅
1 )。
龟裂厚度
铅丹-硅系延期药延期时间的实验研究
76第44卷,第4期2018年8月安黴化工ANHUI CHEMICAL INDUSTRYV〇1.44,No.4Aug.2018铅丹-硅系延期药延期时间的实验研究刘立军(河北六〇七化工有限公司,河北邯郸056201)摘要:为了提高铅丹-硅系延期药的延期精度,降低外界因素对延期时间的影响,对八种不同配比的铅丹-硅系延期药进行了延期时 间的实验测量,同时对管壳和元件结构等进行实验研究。
结果表明:相同条件下,采用三芯拉拔的延期体时间较短;延期体切长越长,延 期时间越长;采用单印卡中腰相对于双印卡中腰延期时间将更长;敏化剂(DDNP)会使延期药的延期时间缩短;延期药随存放时间的增 长,延期时间将增长;延期药配方中硅的含量减小,延期时间将减少;添加剂增多,延期时间也会增长。
关键词:起爆器材;延期药;元件结构;延期时间doi:10.3969/j.issn.1008-553X.2018.04.024中图分类号:TQ560.1 文献标识码:(文章编号:1008-553X(2018)04-0076-03随着工程爆破的发展,雷管在工程爆破中得到了广 泛应用,同时雷管的延期精度根据不同的工程爆破要求 也应作出相应改变。
例如在煤矿井下就必须选用毫秒延 期电雷管进行爆破["]。
当起爆多个装药时,不同段别的延 期时间分段顺序起爆,产生的叠加现象使得岩石相互碰 撞而变得更加粉碎,同时爆炸产生的地震效应也会因多 次爆炸震波的相互干扰而削弱。
近年来,延期药应用技术在工程爆破领域得到了迅 速发展,虽然该技术在控制延期时间的精度方面不如电 子精确,但由于其结构简单、制造方便、成本低廉且延期 时间范围广(毫秒W%%秒)、可靠性强而广泛应用于工程爆破实践。
等研究了硅系延期药在配 方或粒度不同时反应热和反应速度的变化,其中毫秒延 期药及其延期雷管在工程爆破技术中得到了应用。
延期 精度的提高需要研究延期药的燃烧机理以及对各类延 期药性能的改进[3]。
研究延期药燃烧过程及规律的分段压制测试法
研究延期药燃烧过程及规律的分段压制测试法龚锦梅 刘建斌 成 一南京理工大学(南京,210094)[摘 要] 文章介绍了一种研究延期药燃烧过程及规律的新方法——分段压制测试法。
首先,将延期药压制成长度不同的延期体,然后分别测试其延期时间,再逐点计算其燃速,最后拟合燃烧曲线并分析。
对B-CuO延期药燃速的研究结果表明,用分段压制测试法可以清楚地反映延期药从点燃到燃烧结束时存在的几个燃烧阶段以及各段的燃烧规律。
该方法对延期药配方设计、延期体结构设计、延期药的延期精度等方面的研究具有重要的意义。
[关键词] 延期药 分段压制测试法 燃烧过程[分类号] T Q564.41 引言对延期药燃烧规律的研究,尤其是对其动态燃烧规律的研究在延期药领域具有重要的意义。
若能知道延期药柱的动态燃烧过程(如瞬时燃速与时间的关系,瞬时燃速与延期药柱高度位移的关系),这就为延期药配方设计、延期体结构设计、改善延期药的延期精度、提高延期药压药强度等多方面提供了一种直接有效的研究和分析途径。
通常研究烟火药动态燃烧规律的方法有密闭爆发器法[1]和高速摄影法等,但是这些方法都具有一定的局限性。
例如延期药大多为微气体延期药。
用密闭爆发器法难以测出其燃烧压力,而且在密闭爆发器中也无法保证药柱的端面燃烧。
一般延期药都是装压在延期管壳中,用高速摄影法难以拍摄到其在管壳中的燃烧过程,若采用透明管壳,则难以保证延期药的高压压制。
因此到目前为止对延期药的燃烧过程的研究还主要是静态研究,即测量出延期药柱的高度,测试延期药的延期时间,然后计算其平均燃速,最后以平均燃速来衡量某种延期药的基本燃烧规律。
很显然,该方法不能完全反应延期药柱从点燃到燃烧结束过程中的燃烧规律,尤其是该法掩盖了延期药柱在整个燃烧过程中确实存在的某些燃烧阶段。
为此,本文采用了一种将延期药柱化整为零的方法来研究延期药近似的动态燃烧规律,该法称为延期药分段压制测试法。
2 分段压制测试法原理一般认为,延期药的燃烧符合平行层燃烧的规律[2],即燃烧是一维燃烧(轴向,即长度方向),并且燃烧阵面层层向前推进。
高精度硼系延期药性能研究
高精度硼系延期药性能研究
本文系统综述了延期药组成、配方设计、制造工艺、性能及影响性能的因素等方面的理论,分析了目前我国延期药方面存在的问题。
根据延期药燃烧反应的基本理论,对B/BaCrO4延期药配方和混药方式进行研究,结合工业雷管的实际应用方式,以铅延期体装配成导爆管雷管进行测时,考察其延期精度和延期时间。
对延期元件进行了半年多的自然贮存实验,检验其延期时间与延期精度的贮存稳定性。
根据热动力学理论,对B/BaCrO4延期药在氮气氛围下进行了热分析实验(TG-DSC),用热动力学Kissinger和Ozawa方程对实验数据进行活化能的计算。
经实验研究,得出以下结论:(1)B/BaCrO4延期药燃速稳定,延期精度高,贮存性能好;(2)在一定范围内,延期时间与延期体的长度基本为线性关系;(3)B粉的放热峰温在826.9℃,重量增加至80%左右;BaCrO4的放热峰温在990.63℃,重量稍有增加;(4)随升温速率的增加,放热峰温与面积增加;随B粉含量的增加,放热峰温和重量同时增大;氮气参与了反应;(5)活化能较高,并随B粉含量的增加而减小;。
硅系延期药的共沉淀法制备及其性能_任庆国
纯试剂, 经研磨后过 100 目筛。 按设计配比称量各组 干混均匀后加入 3% 羧甲基纤维素钠溶液, 过 60 分, 目筛造粒, 烘干。
3
3. 1
结果与讨论
延期药的性能表征 药剂颗粒的电镜实验
3. 1. 1
采用电子显微镜观测了硅粉、 共沉淀法和手工: 10. 3969 / j. issn. 10069941. 2012. 04. 006
1
引
言
本试验研究对象为以 BaSO 4 和 Pb3 O 4 作为氧化剂 的硅系延期药。分别采用机械混合法和共沉淀法制备
[1 - 3 ]
延期药常见的有以 BaSO 4 和 Pb3 O 4 作为氧化剂 的硅系延期药 系延期药
BaSO 4 对于延期药的 别在于 BaSO 4 加入方式的不同, 性能有着重要的影响。由燃速方程 kq v= 2 dc ρ( T i - T0 )
[13 ]
( 1)
v 为燃速, cm / s; k 为导热系数, J / cm · s ·℃ ; 式中, q 为反 应 热, J / g ; d 为 反 应 区 宽 度, cm ; c 为 比 热, J / g ·℃ ; ρ 为密度, g / cm 3 ; T i 为燃烧温度, ℃ ; T0 为 ℃。 环境温度, 由公式 ( 1 ) 可以看出, 要得到缓慢燃烧速度主要 是降低药剂的反应热。采用分解温度高的氧化剂是一 种较理想的降热方法。BaSO 4 的熔点是 1580 ℃ , 是一 种熔点高、 分解吸热大、 不吸湿、 燃烧产物为凝聚态的 缓燃氧化剂。其分解温度高, 热熔高, 参与反应过程中 [14 ] 需要吸收较多的热量, 有利于降低燃速 。 共沉淀法 制备的硅系延期药是基于下列反应, 利用氯化钡和硫 酸钠反应生成硫酸钡, 反应方程式为: Na2 SO 4 + BaCl2 →BaSO 4 ↓ + 2NaCl ( 2)
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以粗芯 钨系铅 延期 体 的结构 装配 的导爆 管雷 管
米 收 稿 日期 : 2 0 1 4  ̄ 0 6 — 1 3
作者简介 : 李祥 友 ( J 9 7 8~) . 男, 程 帅, — 要 从事 民爆 器 材 的技 术 和, 产‘l _ 作 E- ma i l : l x y 9 9 9 9 @l 6 3 . c o i n
药 的点火能力 , 储存性好 , 燃烧稳定 , 延期精度好 , 而且 硼系辅延期 药 的制备简单 , 原 材料更 易得 , 适合作 为长延 时
钨 系延 期 药 铅 延 期 体 结 构 的点 火 体 装 药 。
关键词 1 辅延期 药 : 点火能力 ; 延期体
『 分类 号] T Q 5 6 5 . 2
引 言
为试验 条件 , 对 比分析 了两 种辅延 期 药 的点 火 能力 。
硅 系 辅延 期 药 和 硼 系辅 延 期药 , 在 生 产 巾都可 以作 为低秒 量延 期 装药 使 用 , 本 文对 该 两 种 药 刹 的
目前 国 内大 多数 厂家利 用大 内管 进行 多次 压装
钨 秒 、 秒
延期导爆 管 雷管 的高秒 量延 时 , 这 种 结构 的延期 内
性 能不 再做 详细 介绍 。主要对 这两 种辅延 期 药 以 4个 方面 的性 能展开 试验 对 比 : 1 ) 拉制 成 铅 延 期 体 , 在吸湿条件下 储存 . 自身 发火可 靠 性 : 2 ) 拉制 成 铅 延 期 体 , 药芯破损情 7 兄下 , 对钨 系 延期 药铅 延期体 的点火 能力 : 3 ) 拉 制 成铅 延 期 体 , 经 吸 湿储 存 后 , 对 钨 系 延 期药铅 延 期体 的点 火能 力 : 4 ) 在 正常 生产 装配 条 件下 , 对 钨 系延 期 药 铅 延 期体 的点 火能 力 。
制 成 的点火体 的点 火能 力是 制约延 期体 能否 顺利 传
爆 的关键
主、 辅延期 药 剂均拉 制 成铅延 期体 结构 主延期
体 采用 3种 不 同燃 速 的延 期 药 , 延 期 药 药 长度 均
根 据生 产 实 际需 要 . 点 火 用辅 延 期 药需 具 备 火 焰 感度 高 、 燃 烧稳 定 、 燃 速较 快 、 生成热 量高 等特 点 。 硅/ 铅丹/ 硫 化锑延 期药 易于 接受 电引 火药 头和 导爆 管 能量 的激 发 , 长期生产 中发火可靠 , 药 剂 稳 定 性
瞎火 的有 效数 据 。
1 . 1 辅延 期药 对钨 系延 期药 的点 火可 靠性
为 了对 比硅 系和硼 系辅 延期药 对 不 同燃 速 的钨
系延期 药点火 的可靠 性 , 将 2种 辅 延 期 药拉 制 成 单 芯 铅延 期体 , 存放 7 d后 , 切长 6 H I I I I , 针 对 燃 速
作 为点 火 药 使 用 [ 4。本 文 分 别 选 取 硅/ 铅 丹/ 硫 化
锑 系延期 药 ( 简称硅 系 辅延 期 药 ) 和 硼/ 铬酸 钡 延 期 药( 简称硼 系辅 延期 药 ) 作 为钨 系 延期 药 的辅 延期 药, 拉制 成点 火体 , 实现 承上启 下 , 传递 燃烧 的作 用 。
好, 具 备 了作为辅 延期 药 的基本 条件 。硼/ 铬酸 钡延
一
大于 ( 或等于) 2 . 5 m m。按 T艺要 求 存放 7 d后 , 统
切长 , 在相 同 条件 下 装 配 成 导 爆管 雷 管 。该 导爆
管 雷管 的装 配结 构如 图 1 所 示 、 在 可靠 防护 条 件 下逐 发 起 爆 导 爆 管 雷管 , 检查 雷管 是否 可靠起 爆 。 以产 品 瞎火数 量来 判定辅 延 期
药 的点火 能 力 试 验 中 现 的瞎 火产 品 , 均 经 过 解
期药 具有用 量 少 、 不 吸湿 、 耐高温 、 产 气 量 少 和精 度 高等 诸多优 点 。当 硼 的 质 量 分 数 大 于 1 0 % 时 可 以
剖检查 , 确 认为辅 延 期药 未点燃 主延 期 药 , 作 为产 品
方式 , 先后压入延期体 、 辅 延 期 体 。该 结 构 的 产 品具有 成本 低 、 T 艺简单 的特 点 。将 高 秒 量 钨 系
延期药 拉制 成单 芯铅 延期体 , 导爆管 、 电引火药 头均 不能 直接 可靠点 燃 该 类 型 的延 期 体 , 点 火 过 程 中均
需要 有易 被发 火元 件 点 燃 的延 期 药 来 过 渡 , 方 能 实 现 主延期 药 的可 靠 发 火 在 此结 构 中 。 辅 延 期 药 拉
李祥 友
葫 芦岛凌 河化 工集 团有 限责任 公 司( 辽 宁葫 芦 岛, 1 2 5 0 0 0 )
[ 摘 要 ] 针 对铅芯延期元 件的导爆管雷管结构 , 将硅/ 铅丹/ 硫化锑 、 硼/ 铬酸钡辅延期药对钨系延期药 的点火能
力 进 行 了对 比试 验 , 从 自身 稳 定 性 到 点 火 能力 进 行 了 比较 结 果 表 明 , 硼 系辅延期 药的点 火能 力优 h F 硅 系 辅 延 期
爆
破
器
材
E x p l o s i v e M a t e r i a l s
第4 4卷 笫 2
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 - 8 3 5 2 . 2 0 1 5 . 0 2 . 0 1 1
硅 系和 硼 系辅 延 期 药 点 火 能 力 的试 验 研 究 来
1 试验 方案
管延期 药装 药 量 较 大 ,且 钨 粉 等 材 料 的价 格 较 高 , 不具有 成本 优势 , 其 延时 精度也 较 差 。长 期 的生
产实践 中 , 通常是 将延 期药 、 辅延 期药 分别 拉制 成单
芯铅延 期体 , 再 于基 础 雷 管 中采 用 过 盈 配 合 的装 配