发射药中钝感剂含量与分布的测定
叠氮硝胺发射药表面钝感新技术
DO I :1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 0 . 1 0 9 3 . 2 0 1 4 . 0 2 . 0 0 7
摘要 :为解 决高 增塑剂 含量 的高 能发 射 药表 面钝 感 问题 , 采 用 小 分 子 多炔 基化 合 物 均苯 三 甲 酸 三炔 丙酯 ( T P T M) 作 为钝感 剂前 驱体 , 经喷 涂 工 艺渗 入 叠 氮硝 胺 发 射 药表 层 后 与基 体 组分 1 , 5 一 二叠 氮基一 3 一 硝基 一 3 一 氮 杂戊烷 ( D I A N P ) 反应, 形成 交 联 网状 大 分 子钝 感 剂 , 并 通过 密 闭爆 发 器 实 验 和 热加 速老 化实验 表征 了钝感 效 果。 实验 结果 表 明, T P T M与 D I A N P在 5 0℃ 下 即可 完全 反 应 , 采 用T P T M 对 叠 氮硝胺发 射 药进 行 表面钝 感 处理 后 , 发 射 药的初始 燃烧 活度 大幅 度 降低 , 渐增 性 燃 烧
wh i c h i s a i n g r e d i e n t o f a z i d o n i t r a mi ne p r o pe l l a n t t o f o r m h i g h - - mo l e c ul e d e t e r r e n t wi t h c r o s s - - l i n k e d n e t - -
特征 量 / 达到 1 . 8左 右 , 日 值在 0 . 5左 右 , 并且在 5 0℃ 加速 老 化 6个 月 以后燃 烧 性 能 基本 不
气相色谱法测定发射药中双安定剂成分的含量
并使用 S 2 0 相色谱仪 的 FD检测器和 T D检测器对提取液中两种安定剂的浓度进行 了测定 ,进而得到 了两 P 10气 I C
种 安定 剂在单樟 一1A一8 1发射药中的百分含量 。实验结果表 明,FD检测器 比 T D检测器检测 精度高 。采用 1 / I C
FD检测器 时 ,实验结果 重复性 很高 ,能够 满足对单 樟 一1A一 / 发射药进行质量监控 的需要 。 I 1 81
剂成 分 的试验方 法 。
1 主 要 仪 器 :S20 ) P 10气 相 色 谱 仪 、 P 34积 H 39 分 仪或 工作站 和 N A一 0 H 30氮氢 空一 体机 。 2 主要材 料 和试剂 :0 ) 11硅烷 化 白色担 体 (0— 6
8 0目) 沪 Q HG 2—10 ( 16 , / 2 1 8 10 )一7 ;i o epl- 1 Sl n o c y
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第 1 第 4期 8卷 20 06年 8月
军
械
工
程
学
g ., 20 6 0
Ju n l fOrn n eE gn eig C l g or a d a c n ie r ol e o n e
meh d u e eeni v r f ciet eemiet ec ne t o sri n e t i rp l n — to sd h ri s e ef t od tr n o tns f e ocn a d c nr t I i p o el t— y e v h r l a e In a
文章编号 :10 2 5 ( 06 4— 0 7— 3 0 8— 9 6 20 )0 0 0 0
气相色谱法测 定发 射药 中双安定剂成分 的含量
双基球扁药中的钝感剂迁移现象及其对燃烧性能的影响
双基球扁药中的钝感剂迁移现象及其对燃烧性能的影响张勇1,2,丁亚军1,2,肖忠良1,2(1.南京理工大学化工学院,江苏南京210094;2.南京理工大学特种能源材料教育部重点实验室,江苏南京210094)摘要:为研究双基球扁药贮存过程中钝感剂的迁移现象,采用显微拉曼技术,表征了经加速老化后小分子钝感剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP )和高分子钝感剂聚新戊二醇己二酸酯(NA )在双基球扁药中的浓度分布状态;并利用密闭爆发器试验,测试了双基球扁药的燃烧性能。
结果表明,在由表及里的一维方向上,钝感剂DBP 、NA 的浓度呈指数规律变化,符合Fick 第二扩散定律;加速老化过程中,在双基球扁药中DBP 的迁移是双向的,钝感剂分布的浓度梯度会逐渐降低,扩散深度增加,浓度峰值位置向内偏移,双基球扁药燃烧渐增性能也随之下降;高温会加剧钝感剂的迁移现象,65,75,85℃高温条件下老化10天的球扁药样品,其燃烧渐增性特征值分别为1.3351、1.2917、1.1888;随着温度的升高,双基球扁药的燃烧渐增性能下降幅度也随之加大;而在相同条件下,NA 较DBP 具有更好的抗迁移特性。
关键词:显微拉曼;邻苯二甲酸二丁酯(DBP );NA ;双基球扁药;迁移;燃烧渐增性中图分类号:TJ55;TQ562文献标志码:ADOI :10.11943/CJEM20202421引言球扁发射药具有流散性能高、装填密度大、制造工艺简单、生产成本低等特点,是中小口径速射武器的主装药之一[1]。
将邻苯二甲酸二丁酯(DBP )、樟脑等小分子钝感剂在球扁药表面形成一定的浓度分布,能够实现球扁药燃烧的渐增性,但自身存在的浓度差导致了钝感剂的扩散迁移现象,这将引起武器的内弹道性能发生变化,对武器的使用带来巨大隐患[2-3]。
为此,聚新戊二醇己二酸酯(NA )作为一种高分子钝感剂,显著提升了钝感层的抗迁移特性和发射药的使用寿命,然而其扩散迁移问题仍本质存在[4-5]。
气相色谱法测定钝感发射药中聚酯含量
溶液 1: ( 1
; 氢氧化钾乙醇水溶液 2 L。 Og・ ‘ (
。
1 引 言
聚 酯 作 为一 种 新 型 高分 子 钝 感 剂应 用 于 发 射 药 中。这类 由多 元醇化 合物 和多元 酸化 合物 反应 而得 到 的高 分子 聚酯 类 钝感 剂 具 有较 好 的抗 迁 移 能力 ,
系 数 为 0 9 6 平 均 回收率 为 1 0 2 , 对 标 准偏 差 为 1 5 % 。该 方法 重 复 性 好 , 收率 高 , 合 于钝 感 发 射 药 中聚 酯 含量 测 定 。 .9 , O .% 相 .1 回 适
关键 词 :分 析 化 学 ; 感 发 射 药 ;聚酯 ;气 相 色 谱 钝 中 图分 类 号 : J5; 5 T 5 06 文 献标 识 码 : A D : . 9 9 ji n 1 0 .9 1 2 1 . 3 0 3 OI 1 3 6 /. s . 0 69 4 . 0 0 . 2 0 s 1
测定发射药 中钝 感 剂 的含量 十分 必要 。钝感 发 射药 中 聚酯浓度 分布 的测定 采用 红外 光谱 法 , 目前 , 对发 射 药 中聚酯 总含 量的测定鲜见报 道 。通 常 , 气相 色谱测 定 对象 为易 汽化 的化合物 , 而钝感 发射药 中的聚酯 属高分 子化合物 , 不易汽化 。本 研究采用 氢氧化 钾溶液 在一定
G D X116 8 ) 盐酸乙醇水溶液1: ( . .一 ( 0 0~ D 目; 1
收稿 日期 : 0 - 5 2 修 回 日期 : 0 - 7 2 2 1 0 —8; 0 2 1 0 —0 0
; 乙醇水
1 时 , 品均能完全水解 。具体 反应情况见表 1 mL 样 5 。
作 者 简 介 :樊永 惠 ( 9 1一) 女 , 16 , 高级 工 程 师 , 事 火 炸 药 理 化 检 测 及 从
两种反应型叠氮硝胺发射药表面钝感剂的性能改进
两种反应型叠氮硝胺发射药表面钝感剂的性能改进潘胜;黄振亚;张翔;胡向明【摘要】为改进叠氮硝胺发射药表面钝感剂的性能,以3-丁炔-1-醇和2-甲基-3-丁炔-2-醇为原料设计合成了钝感剂前驱体2,4,6-三(3-丁炔-1-氧基)-1,3,5-三嗪(TPYT)和三乙炔基苯(TEB);采用差示扫描量热(DSC)法和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法研究了前驱体与叠氮基的反应活性,并用转鼓喷涂工艺制得了钝感发射药DAG-DG-1和DAG-DG-2,采用密闭爆发器实验测试了钝感发射药的燃烧性能.结果表明,TPYT和TEB分别能在60℃和50℃下与聚叠氮缩水甘油醚(GAP)反应,60℃下两者与GAP完全反应的时间分别为24h和12h,显示较强的反应活性;TPYT和TEB可用于叠氮硝胺发射药的表面钝感,使钝感发射药DAG-DG-1和DAG-DG-2的燃烧渐增系数分别达到1.78和1.44,获得良好的燃烧渐增性.%To improve properties ot the surface deterrents of azidonitramine gunpropellant,deterrent precursors 2,4,6-tris(3-butyne-l-yloxy)-1,3,5triazine(TPYT) and 1,3,5,-triethynylbenzene(TEB) were designed and synthesized using 3-butyn-1-ol and 2-methyl-3-butyn-2 ol as raw materials.The reactivity between the deterrent precursor and azide were researched by differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).The deterred propellants DAG-DG-1 and DAG-DG-2 were prepared by rotating-drum spraying technique,and their combustion performance were measured by the closed-bombtest.The results show that TPYT and TEB can react with glycidyl azide polymer(GAP) at 60℃ and 50℃ respectively.At 60℃,TPYT and TEB can fully react with GAP in 24h and 12h respectively,revealing that their reactionactivities are strong,TPYT and TEB can be used for surface deterring of azidonitramine gun propellant and make the progressive burning factor of deterred gun propellants DAG-DG-1 and DAG-DG--2 reach 1.78 and 1.44 respectively and obtain good burning progressivity.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2018(041)001【总页数】5页(P102-106)【关键词】材料科学;端炔基化合物;表面钝感;叠氮硝胺发射药;燃烧性能;TPYT;TEB;GAP【作者】潘胜;黄振亚;张翔;胡向明【作者单位】南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TJ55;TQ562引言叠氮硝胺发射药是一种高能低烧蚀的发射药,然而其初始燃气生成速率高,在高装填密度和底部点火条件下容易产生压力波,限制了其应用[1],通过表面钝感来调节其燃烧性能是解决该问题的一种方法。
发射药钝感剂分布的萃取测定
( 都 军 区装 备 部 军 械 装 甲 处 , 成 四川 成 都 6 0 3 ) 1 0 1
摘
一
要 : 建 立 一 种 测 定 钝 感 剂 在 药 粒 中 渗 透 深 度 和 浓 度 分 布 的方 法 , 频 率 为 4 k 为 在 5 Hz的超 声 波 清 洗 器 中 , 单 樟 将
1A一/ 发 射 药试 样 按 规 定 的 不 同 萃 取 时 间 在 2 1 81 0C时 用 二 氯 甲烷 溶 剂 萃 取 , 气 相 色 谱 钝 感 剂 浓 度 , 计 算 不 同 时 间 段 参 与萃 取 的 发 射 药 体 积 , 算 成 萃 取 深 度 , 制 出 了发 射 药 深 度 和 樟 脑 浓 度 关 系 并 换 绘 曲线。结果表明 , 以发 射 药 由表 及 里 的 深 度 与 其 对 应 樟 脑 含 量 关 系 曲 线 表 示 钝 感 剂 分 布 的 方 法 , 合 理 , 对 试 验 更 但 条件和操作要求较高 。
关 键 词 : 析 化 学 ; 射 药 ; 感 剂 ; 脑 ; 取 法 分 发 钝 樟 萃 中 图分 类 号 : J 5 TQ0 4 T5; 1 文献标识码 : A 文 章 编 号 : 0 7 7 1 ( 0 6 0 — 0 60 10 —8 2 2 0 )20 6 —3
M e s e e f t t r e i t i u i n f r Pr pe l nt b t a t o a ur m nt o he De e r nt D s r b t o o o l a y Ex r c i n
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火 炸 药 学 报
Chn s o r a fEx lsv s& Pr p l n s i e eJ u n lo po ie o el t a
改性单基发射药的燃速模型第一期
先压 出单孑 L 、 七孔 等 不 同药 型 形状 的 以硝 化 棉 为基 本
1 引 言
随着新概念武器系统 、 超高 速发射系统 、 高精度发射 系统 的出现 , 对发射药的要求不 断提高 , 具有 高燃烧渐增
能量组 分 的均质单 基 发 射 药 , 然后 通 过 浸 渍 高 能组 分
( 主要 是硝 化甘油 )使能量 得到 大幅 度提升 , 为 降低初 始燃 速 , 在 表面 浸渍一 薄层 钝感剂 , 最 后在表 面包 覆一
层均 匀 的高性能 改 性 材料 , 完 成 整 个 制备 过 程 。改性 单基 发射 药 的结 构示 意 图如 图 1所示 。
性 的发射药得到了大力 的发展 , 如程序控制发射药 、 多层
制 备 了 两 种样 品 , 基 体 药 采用 5 / 7单 基 发 射 药 , 采 用浸 渍一 驱水 . 浸 渍一 驱水工 艺路 线 。 ( 1 )在 基体 药 中 加入 1 0 % NG 组 分 进 行 浸 渍 , 经 工 艺 处 理 后 再 加 入 2 . 5 % 聚酯 组 分 进 行 浸 渍 , 得到 Z 0 6 0 4 — 1号 改 性 单 基 发 射药 ;( 2 )在 基体 药 中加 入 1 5 % N G, 经 工艺 处 理 后 加入 2 . 5 %聚 酯 , 制得 Z 0 6 0 4 — 2号改性 单基 发射药 。
下, 改 性 单 基 发 射 药 的火 药 力 和 燃 烧 渐 增 性 在 一 定 范 围 内可 以做 到 同 时增 加 。
关键词 : 材 料 学 ;改 性 单 基 发 射 药 ; 燃烧 ; 燃 速 ;物 理模 型 ; 燃烧渐增性 ; 密 闭爆 发 器
中图 分 类 号 : T J 5 5 文献标识码 : A DOI : 1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 0 0 6 — 9 9 4 1 . 2 O 1 2 . 0 6 . 0 2 1
浸取/气相色谱法表征发射药中钝感剂的浓度分布
浓 度分 布的测 试方 法相 对落 后 。2 O世 纪 5 O年 代 , 使 用染 色 与光 学显 微 镜联 用技 术观 察钝 感 剂在发 射 药
中的渗 透深 度 , 这 种方 法 不 能 给 出钝 感 剂 在 发射 但 药 中 的浓度分 布 。2 O世纪 7 O年代 , 射能 照像 与光 放
2 11 工作 曲线 的绘 制 . .
S 20 P 10型 气 相 色 谱 仪 ( I 检 测 器 检 测 ) FD ;
R2 0 型 电子 分 析 天 平 ; 酮 , 析 纯 ; 油 醚 , 0D 丙 分 石 分
别 是红 外光 谱测 定 发射药 中钝 感 剂浓度 分布 取 得成 功 E7 缺 点 是所 用 仪 器 价 格 昂 贵 , 内拥有 相关 配 1] , 国 套 仪器 的 实验 室只 有几 家 。 另外 , 一次 只能 测定 一粒 样 品 中的钝 感剂 浓 度分 布 , 要使结 果具 有代 表性 , 必
~一一~ ∞{~一 . 一~~ 一~~ “叶_ 一一 r恻 一 一至 眦嘣 二Ⅲ 重
.一 _ k Ⅲ ” 苎
. ;
呈 n
竹 出
密度 读数 仪联 用 法 已能得 到钝感 剂 浓度 分布 。但这
引 言
钝 感 剂浓 度 分 布 是 决定 钝 感 发 射 药燃 烧 性 质 、 内弹道 性 能及进 行 工艺控 制 的重要 因素 。 因此 , 开展 发 射 药 中 钝感 剂浓 度 分 布测 试 方 法 的 研 究 非 常 必 要 。但 是 , 在发 射 药钝感 技术 发展 的 过程 中 , 感剂 钝
含退役双基发射药的低爆速炸药的研究
doi:10.3969/j.issn.1001 ̄8352.2016.06.008含退役双基发射药的低爆速炸药的研究❋贾占山㊀关渊华㊀卜宪强㊀郭㊀洋吉林三三零五机械厂(吉林敦化ꎬ133709)[摘㊀要]㊀研究了一种含双基发射药的低爆速炸药ꎮ这种炸药以双基发射药作为敏化剂ꎬ以硝酸铵作为氧化剂ꎬ二者混合后形成低爆速炸药ꎮ炸药由质量分数为75%~80%的硝酸铵㊁15%~22%的双基发射药㊁1%~5%的密度调节剂和1%~3%的工艺添加剂组成ꎮ试验表明ꎬ在低爆速炸药中ꎬ随双基发射药质量分数的不同ꎬ可制备出满足不同需求的低爆速炸药产品ꎮ产品密度控制在0.76~1.02g/cm3之间ꎬ爆速在1500~2200m/s之间ꎬ猛度在8.8~9.7mm之间ꎬ殉爆距离达到4cmꎮ分析探讨了双基发射药的含量㊁粒度㊁密度㊁直径等对爆速的影响ꎮ[关键词]㊀双基发射药ꎻ低爆速炸药ꎻ资源化利用ꎻ性能[分类号]㊀TJ55ꎻTQ562ꎻTD235.2+1引言低爆速炸药是一种极限爆速比较低的炸药ꎬ具有低爆速和低威力等特点ꎬ极限爆速一般为1500~2200m/sꎮ在光面爆破㊁地震勘测㊁预裂爆破㊁爆炸复合(焊接)等领域得到了广泛的应用[1]ꎮ其中ꎬ爆炸焊接材料在国防工业领域和国民经济建设中已获得广泛的应用ꎮ废弃火炸药是特殊的危险品ꎬ必须妥善处理ꎮ传统的废弃火炸药的处理方法和处理过程不仅会对环境产生严重的污染ꎬ而且没有物尽其用[2]ꎮ本文中所指的废弃火炸药处理主要是将退役发射药转化为民用炸药产品ꎬ变废为宝ꎮ该项目是国家 866工程 提出的科技成果之一ꎬ以南京理工大学王泽山院士为首已研制出了含退役火药HJZ浆状炸药㊁HFZ粉状炸药[3]㊁含退役火药乳化炸药[4]㊁含火药灌注炸药[5]等ꎮ目前ꎬ本单位含火药乳化炸药工艺技术及设备科技成果立项工作已得到国家工信部批复ꎬ并获得国家实用新型专利证书[6]ꎮ上述项目运用的火炸药主要是单基发射药ꎮ单基药性能优越㊁规格小ꎬ加工方便ꎮ而双基发射药虽然在废弃火药中占有很大比例ꎬ但由于感度较低㊁加工困难ꎬ利用双基发射药制造民用产品正处于研究开发利用阶段ꎮ因而ꎬ利用双基发射药研制低爆速炸药是国家 866工程 的延续ꎬ对资源化再利用具有深远意义ꎮ1㊀双基发射药的性能及加工1.1㊀双基发射药的性能㊀㊀双基发射药的品种主要有双芳型㊁乙芳型㊁双乙型和双迫型等几种类型ꎬ主要由硝化棉㊁硝化甘油㊁硝化二乙二醇或其他硝酸酯塑化而成ꎮ硝化棉和液态硝酸酯是双基药的能量组成部分[3]ꎮ单基药中硝化棉的质量分数在95%以上ꎬ含氮质量分数12.76%~12.98%[7]ꎮ而双基药的硝化棉质量分数只有50%左右ꎮ其他能量有效成分主要是硝化甘油或硝化二乙二醇ꎬ质量分数占40%左右ꎬ双基发射药中硝化纤维素的平均含氮质量分数为11.92%ꎬ其含氮量与单基药比较接近ꎮ虽然组分不同ꎬ但所含能量完全能够满足民用炸药需要ꎮ由于双基药使用的安定剂是苯二甲酸二丁酯或乙基中定剂等ꎬ对硝化棉起到了软化㊁钝感和塑化作用ꎮ因此ꎬ双基药的起爆感度比单基药低ꎬ在加工过程中的安全性比单基发射药高ꎮ通常双基发射药是以燃烧的形式释放内能ꎬ并对外做膨胀功[3]ꎮ当起爆能量较大时ꎬ其能量以爆轰形式释放出来ꎬ又具有爆炸性ꎮ双基发射药及常见炸药的性能指标对比见表1[8]ꎮ1.2㊀双基发射药的加工大部分双基药以管状为主ꎬ也有一小部分是片状ꎮ由于发射药具有易燃性ꎬ无论哪种规格的双基药ꎬ在加工过程中利用水做冷却剂ꎬ发射药与水的质量比不小于1︰8ꎮ通过压延㊁粉碎的方法将双基药粉碎到一定粒度ꎬ然后经离心机脱水后形成所需双基药粉ꎮ药粉细度由粉碎机的筛网控制ꎮ双基药粉加工过程如图1所示ꎮ㊀㊀双基发射药粉碎后ꎬ药粉的粒度在40目以上时❋收稿日期:2016 ̄02 ̄16作者简介:贾占山(1963-)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ主要从事含退役火药的炸药的研究㊁开发和利用ꎮE-mail:jzs9605@163.com表1㊀发射药及常见炸药性能比较Tab.1㊀Acomparisonofpropertiesbetweenpropellantsandcommonexplosives炸药名称密度/(g cm-3)爆速/(m s-1)爆热/(kJ kg-1)比容/(L kg-1)单基药1.0246003663948双基药1.00390031731011铵油炸药0.8532003684986岩石乳化炸药1.1553803720792㊀㊀图1㊀双基发射药粉加工过程Fig.1㊀Processingofdouble ̄basepropellantpowder无雷管感度ꎻ只有40目以下粒度的药粉占60%时ꎬ才能被8#雷管起爆ꎮ双基药粉的平均自由装填密度为0.79g/cm3ꎬ殉爆距离为8cmꎬ爆速可达3937m/sꎬ其氧平衡值为-0.523g/g[7]ꎮ2㊀含双基药低爆速炸药的制备2.1㊀含双基药低爆速炸药配方对于普通低爆速炸药ꎬ随着爆炸组分与稀释剂的质量分数的不同ꎬ可以得到低爆速炸药系列产品[9]ꎮ在双基发射药低爆速炸药配方设计中ꎬ双基发射药为爆炸组分ꎬ硝酸铵为氧化剂ꎮ配方的确定按下列3条原则进行:1)爆炸完全ꎻ2)爆速低ꎻ3)零氧平衡ꎮ双基药的定容爆热为3173kJ/kgꎬ爆速为3937m/sꎬ做功能力为344mLꎬ完全具有足够起爆能量ꎬ使该体系达到爆炸完全ꎻ双基发射药氧平衡为-0.523g/gꎬ硝酸铵的氧平衡为0.2g/gꎬ有利于配方氧平衡调节ꎻ由于硝酸铵是钝感炸药ꎬ其密度为0.8g/cm3时理论爆速为2000m/sꎮ按照混合炸药的爆速等于各组分体积分数乘以各组分的爆速之积的总和的理论[10]ꎬ该配方再通过使用密度调节剂㊁钝感剂等ꎬ得到综合性能较好的低爆速性炸药的配比ꎮ据上述3个条件ꎬ确定含双基药低爆速炸药配方如表2ꎮ㊀㊀炸药低爆速爆轰ꎬ意味着能量释放速度相对高爆速炸药低[11]ꎮ而双基发射药低爆速炸药必须将发射药质量分数控制在一定范围之内(15%~22%)ꎻ双基药的粒度控制为60目筛下物占80%以上ꎻ密度控制在0.76~1.02g/cm3之间ꎮ具备这3表2㊀含双基药的低爆速炸药配方Tab.2㊀Formulationofthelowdetonationvelocityexplosivecontainingdouble ̄basepropellant%原材料硝酸铵双基发射药密度调节剂钝感剂质量分数75~8015~221~51~3个条件的配方ꎬ释放爆速低ꎬ在较大的直径下能以稳定爆轰的形式向周围扩展ꎬ维持低速爆轰ꎬ并达到稳定爆轰的状态ꎮ2.2㊀含双基药低爆速炸药制备工艺含双基发射药低爆速炸药是以双基发射药㊁硝酸铵为主要原材料制备而成ꎮ分别将两种原材料加工成一定细度的半成品ꎬ备用ꎮ将两种半成品按比例要求混合ꎬ再加入密度调节剂和工艺附加物混合均匀ꎬ混合时间为10~15minꎮ然后进行内装药㊁封口㊁包装ꎬ即可完成ꎮ含双基发射药低爆速炸药制作工艺流程如图2所示ꎮ图2㊀含双基发射药低爆速炸药的制作工艺Fig.2㊀Manufactureprocessofthelowdetonationvelocityexplosivecontainingdouble ̄basepropellant2.3㊀含双基药低爆速炸药的性能含双基发射药低爆速炸药通常是粉状物ꎬ按照上述工艺要求ꎬ按双基药质量分数分别为15%㊁18%㊁20%ꎬ设计出A㊁B㊁C3个含双基药低爆速炸药的基本配方ꎮ具体性能见表3ꎮ表3㊀含双基发射药低爆速炸药的性能Tab.3㊀Performancesofthelowdetonationvelocityexplosivecontainingdouble ̄basepropellant配方直径/mm密度/(g cm-3)殉爆距离/cm爆速/(m s-1)猛度/mmA450.76415208.8B450.98419908.9C451.02420809.73㊀影响炸药爆速的因素在含双基发射药低爆速炸药中ꎬ为掌握其配方范围ꎬ满足低爆速性能及传爆和爆炸的反应完全ꎬ在上述A㊁B㊁C3个基本配方的基础上ꎬ扩大了双基发射药粉的质量分数(18%~25%)ꎬ调整了密度调节剂含量和钝感剂的含量ꎬ对配方进行优化ꎬ设计了5个配方ꎬ分别为D㊁E㊁F㊁G㊁Hꎬ其各自的爆炸性能见表4ꎮ表4㊀双基药粉含量不同时的爆炸性能对比Tab.4㊀Performancecomparisonofexplosiveswithdifferentdouble ̄basepropellantfraction配方直径/mm密度/(g cm-3)爆速/(m s-1)殉爆距离/cm猛度/mmD450.7918204E450.81203048.70F450.8422204G450.92247058.92H450.95265069.403.1㊀质量分数对爆速的影响表4的试验结果证明ꎬ当双基药粒度㊁装药条件一定时ꎬ随着双基发射药质量分数的增加ꎬ爆速㊁殉爆距离等也随之增高ꎬ反之则降低ꎮ当双基发射药质量分数低于15%时ꎬ爆炸性能不稳定ꎬ只有双基药质量分数控制15%~22%之间时ꎬ其爆速值才能控制在1500~2200m/s之间ꎬ见图3ꎮ图3㊀双基发射药的质量分数对爆速的影响Fig.3㊀Influenceofmassfractionofdouble ̄basepropellantondetonationvelocity3.2㊀粒度和密度对爆速的影响根据爆炸理论ꎬ爆炸颗粒物的粒度越细ꎬ爆炸反应时在爆轰区内完成化学反应所需的时间就会越短ꎬ使得反应区变窄ꎬ爆轰波受侧向膨胀波的影响减弱ꎬ反应区中支持爆轰波传播的有效能量增加ꎬ从而使爆速提高[7]ꎮ所以ꎬ双基药的粒度应控制在一定范围ꎬ保证一定量的微细粉来提高爆轰感度ꎮ试验证明ꎬ双基药粉粒度控制在60目筛下物达到80%以上时ꎬ才能满足低爆速炸药的要求ꎮ因而ꎬ双基药的粒度与爆速也有着密切关系ꎮ在含双基发射药低爆速炸药中ꎬ当配方一定时ꎬ爆速随着密度的增大而升高ꎮ装药密度由密度调节剂的含量而定ꎬ密度调节剂质量分数应控制在1%~5%之间ꎬ含双基药低爆速炸药密度一般控制在0.76~1.02g/cm3之间ꎬ才能保证低爆速的有效性ꎮ3.3㊀装药直径与爆速的关系炸药装药直径在临界直径和极限直径之间时ꎬ存在明显的装药直径与爆速的正比例关系[12]ꎮ试验结果表明ꎬ含双基发射药低爆速炸药装药直径低于15mm时ꎬ爆轰无法持续ꎬ即为其临界直径ꎻ当装药直径大于32mm后ꎬ爆速的提升不再明显ꎬ即为极限直径ꎮ详见图4ꎮ当装药直径达到45mm时ꎬ爆速依然稳定在2200m/sꎬ此爆速更适于地质勘探ꎮ图4㊀含双基发射药低爆速炸药直径与爆速的关系Fig.4㊀Relationshipbetweenthediameterofdouble ̄basepropellantanddetonationvelocity4㊀低爆速炸药性能比较对8种低爆速炸药密度㊁爆速及其装药直径的数据进行统计(表5[10])ꎬ含双基发射药低爆速炸药具备密度大㊁爆速低和直径大的特点ꎮ而在实际爆破作业过程中ꎬ密度大更适宜炸药装填ꎻ爆速低能够确保低爆速作用的可靠性ꎻ大直径能够增加单孔装药量ꎬ从而发挥更好的爆破效果ꎮ5㊀做功能力与爆炸能量分析膨化硝铵炸药是一种较常见的粉状工业炸药ꎬ将其与含双基发射药低爆速炸药的做功能力进行比较ꎮ采用抛掷漏斗法测定相关数据ꎬ得到在孔深40cm的情况下ꎬ膨化硝铵炸药与含双基发射药低爆速炸药的爆坑体积分别0.1788m3和0.2090m3ꎮ数据表明ꎬ含双基发射药低爆速炸药的做功能力明显优于膨化硝铵炸药ꎮ㊀㊀炸药的爆炸能量与爆炸物的装药量有关ꎮ由于含双基发射药低爆速炸药能够在相对较大直径进行低爆速传播ꎬ因此ꎬ在相同装药长度时ꎬ因其直径较大使得装药量大ꎬ产生的爆炸能量也大ꎮ普通的低表5㊀低爆速炸药性能对比Tab.5㊀Formulationandperformanceoflowdetonationvelocityexplosive工业炸药配方(质量分数)密度/(g cm-3)爆速/(m s-1)装药直径/mmTY187%TNT㊁13%矿物微粉0.623209022TY288%TNT㊁12%高分子树脂微粉0.710237022BY180%黑索今㊁20%矿物微粉0.637318020BY275%黑索今㊁25%高分子树脂微粉0.335155018粉状低爆速炸药50%2#岩石硝铵炸药㊁50%黑火药0.769201032低爆速膨化硝铵炸药82.8%膨化硝铵㊁3.6%木粉㊁3.6%燃料油0.650240032高能低爆速膨化硝铵炸药81%膨化硝铵㊁3.6%木粉㊁2.7%Al粉0.630235032含双基发射药低爆速炸药含双基发射药炸药E配方0.810203045爆速炸药直径一般控制22~32mm之间ꎬ由于受装药直径的限制ꎬ当装药长度一定时ꎬ装药量较少ꎬ不能发挥较好的爆炸效果ꎮ而双基发射药低爆速炸药直径可达45mm以上ꎬ在相同的长度时ꎬ其装药量可增加40%~104%ꎬ在单位体积内有足够的能量传播ꎮ爆炸后产生冲击波的能量相应也大ꎬ并以低爆速的速度传播ꎮ尤其适于地质勘探ꎬ可以更好地提高分辨率ꎮ6㊀机械感度在含双基发射药炸药中ꎬ由于双基药本身含有较多的钝感性物质(例如苯二甲酸二丁酯㊁凡士林等)ꎬ只需要加较少的钝感剂就可以获得很好的钝感效果ꎮ为完全满足机械感度的要求ꎬ试验中选择了不加钝感剂和添加钝感剂含双基药粉的低爆速炸药ꎬ测试其爆炸性能和机械感度(撞击感度㊁摩擦感度)ꎬ试验结果见表6[7]ꎮ表6㊀一种含双芳 ̄3药粉体系的性能Tab.6㊀Performanceofasingle ̄basepowdercontainingaromaticanddouble ̄3powdersystemsw(钝感剂)/%氧平衡/(g g-1)vD/(m s-1)H50/mm摩擦感度/%0-0.0756187097841.0-0.0756173012500㊀㊀从表6中可看出ꎬ双基药粉状炸药在零氧平衡时和另一组含1%钝感剂的含双基发射药炸药对比ꎬ爆速vD符合要求ꎻ对撞击感度特性落高指标H50是合格的ꎻ对摩擦感度分别是4%和0也是合格的(TNT为8%)ꎮ从安全角度来讲ꎬ添加一定剂量的钝感剂对安全有保证ꎬ这种措施有利于降低撞击感度和摩擦感度ꎮ7㊀安全性能7.1㊀相容性采用DSC测试了单基药与硝酸铵㊁双基药(双芳 ̄3)与硝酸铵的相容性ꎮ其条件为升温速率5ħ/minꎬ反应气体为氮气ꎬ混合物的发射药与硝酸铵按照质量比1︰1进行测试ꎮ结果显示ꎬ单基药与硝酸铵混合物放热峰值位移为1.7ħꎬ双基药与硝酸铵混合物放热峰值位移为5.1ħꎬ因此ꎬ可以肯定单基药与硝酸铵是相容的ꎮ同时ꎬ双基药在高温(80ħ以上)情况下相容性比单基药差[7]ꎬ但在常温条件下ꎬ完全能满足6个月至8个月的要求ꎮ热分解是指在热的作用下ꎬ物质分子发生分裂ꎬ形成分子量小于原来物质的众多分解产物的现象ꎮ单㊁双基发射药的组分是含有能量基团 ONO2或 NO2的化合物ꎬ这2种基团中的化学键在热的作用下发生断裂ꎬ这些物质即使常温下也会发生缓慢的热分解反应ꎬ释放出能够催化进一步分解的NO2气体ꎮ为防止热分解的发生ꎬ单基药中二苯胺质量分数不得低于0.6%ꎬ双基药中安定剂质量分数不小于1%时ꎬ能够有效地控制热分解ꎮ7.2㊀储存性能在常温储存条件下ꎬ对含双基发射药炸药进行储存性能考察ꎮ在3个月㊁6个月和8个月时分别测试了其密度㊁爆速和传爆性能ꎬ均能满足产品性能要求ꎬ见表7ꎮ表7㊀含双基药发射药低爆速炸药储存性能Tab.7㊀Storageperformanceoflowdetonationvelocityexplosivecontainingdouble ̄basepropellant时间/d直径/mm密度/(g cm-3)殉爆距离/cm爆速/(m s-1)0450.954197590450.9541990180450.9731930240450.9721900㊀㊀一般储存几十年后退役下来的废旧发射药ꎬ作为民用炸药的原材料使用ꎬ其储存性能能满足民用炸药有效期的要求[7]ꎮ8㊀结论通过对含双基药低爆速炸药性能的研究ꎬ掌握了双基发射药的性质及其加工方法ꎬ通过调整双基药含量㊁粒度㊁水分㊁密度等指标ꎬ使其性能指标爆速完全控制在1500~2200m/s范围内ꎮ在较大的直径范围内爆速低ꎬ并且传爆性能稳定ꎮ含双基发射药低爆速炸药的研究ꎬ为低爆速炸药增加了一个新品种ꎬ具有研究和推广应用的价值ꎬ并为废旧双基发射药再利用开辟新途径ꎮ参考文献[1]㊀余燕.低爆速乳化炸药及其在爆炸焊接中的应用[D].淮南:安徽理工大学ꎬ2013.[2]㊀廖静林ꎬ江劲勇ꎬ路桂娥ꎬ等.废弃火炸药的处理与再利用研究[J].装备环境工程ꎬ2010ꎬ7(4):108 ̄111.LIAOJLꎬJIANGJYꎬLUGEꎬetal.Researchofobso ̄leteexplosiveandpropellantutilizationandrecycle[J].EquipmentEnvironmentalEngineeringꎬ2010ꎬ7(4):108 ̄111.[3]㊀王泽山.废弃火炸药的处理与再利用[M].北京:国防工业出版社ꎬ1999.[4]㊀王文栋ꎬ李建红ꎬ张志斌.退役火药在乳化炸药和水胶炸药中的应用研究[J].爆破器材ꎬ2003ꎬ32(5):13 ̄16.WANGWDꎬLIJHꎬZHANGZB.Studyandapplicationofemulsionexplosiveandwatergelexplosivescontainingwastepropellant[J].ExplosiveMaterialsꎬ2003ꎬ32(5):13 ̄16.[5]㊀张迪ꎬ魏晓安ꎬ俞永华ꎬ等.含5/7单基药灌注炸药的制备及性能研究并得到推广和运用[J].爆破器材ꎬ2016ꎬ45(1):16 ̄20.ZHANGDꎬWEIXAꎬYUYHꎬetal.Researchonpreparationandpropertiesofperfusionexplosivecontai ̄ning5/7singlebasepropllant[J].ExplosiveMaterialsꎬ2016ꎬ45(1):16 ̄20.[6]㊀贾占山ꎬ关渊华ꎬ毕维忠ꎬ等.使用含火药乳化炸药连续化工艺技术的设备:CN205347265U[P].2015 ̄06 ̄29.[7]㊀张丽华.用废旧发射药制造民用炸药的研究[D].南京:南京理工大学ꎬ1998.[8]㊀贾占山ꎬ卜宪强.含退役火药新型高爆速震源药柱配方和工艺的研究[J].爆破器材ꎬ2013ꎬ42(2):26 ̄30.JIAZSꎬBUXQ.Formulationandprocessofnewhighdetonationvelocityfeaturedseismicchargecontainingwastepropellants[J].ExplosiveMaterialsꎬ2013ꎬ42(2):26 ̄30.[9]㊀陆明ꎬ吕春绪ꎬ刘祖亮.低爆速膨化硝铵炸药及其安全性研究[J].爆破器材ꎬ2002ꎬ31(2):1 ̄4.LUMꎬLÜCXꎬLIUZL.Studyonlowdetonationvelocityexpandedammoniumnitrateexplosivesanditssafeproperty[J].ExplosiveMaterialsꎬ2002ꎬ31(2):1 ̄4. [10]㊀吕春绪.工业炸药理论[M].北京:兵器工业出版社ꎬ2003.[11]㊀魏晓安ꎬ何卫东ꎬ王泽山.一种低爆速炸药的研制[J].爆破器材ꎬ2006ꎬ35(2):5 ̄7.WEIXAꎬHEWDꎬWANGZS.Synthesisofanewlowdetonationvelocityexplosive[J].ExplosiveMaterialsꎬ2006ꎬ35(2):5 ̄7.[12]㊀高玉杰.工业炸药装药直径对爆速的影响[J].淮南职业技术学院学报ꎬ2012ꎬ12(3):11 ̄15.GAOYJ.Theeffectsofchargediameteronthedetona ̄tionvelocity[J].JournalofHuainanVocational&Tech ̄nicalCollegeꎬ2012ꎬ12(3):11 ̄15.DevelopmentofALowDetonationVelocityExplosiveContainingDouble ̄basePropellantJIAZhanshanꎬGUANYuanhuaꎬBUXianqiangꎬGUOyangJilin3305MachineryFactory(JilinDunhuaꎬ133709)[ABSTRACT]㊀Alowdetonationvelocityexplosivecontainingdouble ̄basepropellantwasdevelopedbymixingthedouble ̄basepropellantasasensitizerwithammoniumnitrateasanoxidant.Theexplosivecontains(massfraction)75% ̄80%ammoniumnitrateꎬ15% ̄22%double ̄basepropellantꎬ1% ̄5%densitymodifierand1% ̄3%processadditives.Testingresultsshowthataseriesoflowdetonationvelocityexplosivescouldbeproducedtomeetwithvariousproductrequirementsbychangingthemassfractionofdouble ̄basepropellant.Productioncontrolcanbewellrealizedwithinadensityrangeof0.76 ̄1.02g/cm3ꎬadetonationvelocityrangeof1500 ̄2200m/sꎬabrisancerangeof8.8 ̄9.7mmꎬandasympatheticdetonationdistanceupto4cm.Theinfluenceondetonationvelocitywasanalyzedanddiscussedduetothevariationsincontentꎬgranularityꎬdensityanddiameterofdouble ̄basepropellants.[KEYWORDS]㊀double ̄basepropellantꎻlowdetonationvelocityexplosiveꎻresourceutilizationꎻperformance。
改性单基发射药中聚酯钝感剂的扩散研究
c i e n t s o f t h e d e t e r r e n t u n d e r d i f f e r e n t s t o r a g e t e mp e r a t u r e we r e c a l c u l a t e d .Th e d i f f u s i o n k i n e t i c s wa s s t u d i e d .Th e r e s u l t s s h o w t h a t t h e d i f f u s i o n o f NA p o l y e s t e r d e t e r r e n t d u r i n g l o n g - t i me s t o r a g e i s i n a c c o r d wi t h t h e Fi c k S s e c o n d l a w. Th e t e n— r
1 0 J / oo t l , 指 前 因子 为 2 . O 1 ×1 O r n ! / s 。
关键词 : 物理化学 ; 改 性单 基 发 射 药 ; 钝感剂 ; 扩散 ; 显 微 红外 光 谱 法 中 图分 类 号 : r r J 5 5 ; X 9 3 文 献标 志码 : A 文 章编 号 : 1 0 0 7 — 7 8 1 2 ( 2 0 1 3 ) 0 2 — 0 0 6 5 0 4
潘 清 , 王 琼林 , 苏鹏 飞 , 丁 黎 , 韩 芳
( 西 安 近 代化 学 研 究 所 , 陕西 西安 7 1 0 0 6 6 )
摘 要 : 建 立 了改 性 单基 发 射 药 中 N A 聚 酯 钝感 剂 的 扩 散 模 型 , 结 合 红 外 光 谱 测 试 数 据 采 用 统计 学 方 法 对 模 型 进 行 了验证 。根 据 扩 散模 型分 布 函 数计 算 出不 同贮 存 温 度 下 的钝 感剂 扩 散 系 数 , 研 究 了 扩散 动 力 学 。结 果 表 明 , N A 聚 酯 钝 感剂 在 长 贮 过 程 中 的扩 散 符 合 F i c k第 二 定 律 , 扩 散 系数 与 温 度 的 关 系 遵 循 阿仑 尼 乌 斯 方 程 , 扩散活化能为 1 . 2 5 ×
叠氮硝胺发射药的表面钝感试验研究
Abs t r a c t: T o i mp r o v e t he c om b us t i on pe r f o r ma n c e o f a z i d on i t r a mi n e gu n p r o pe l l a n t ,t he s ur f a c e d e t e r r i n g o f t he pr o pe l l a nt wa s p e r f or me d by a ne w d e t e r r e nt a nd r ot a t i ng — dr u m s p r ay i ng t e c hni qu e . The e f f e c t o f d e t e r r e d pr op e l l a nt Was c ha r a c t e r i z e d b y t he c l os e d — b om b t e s t ,a n d t h e l on g — s t o r ag e s t a bi l i t y wa s i n ve s t i ga t e d by t he t h e r ma l — a c c e l e r a t e d a gi ng a nd 1 4 .5 mm gu n t e s t s . Re s ul t s s h ow t ha t wh e n a s mal l — m ol e c ul e m ul t i — p r opa r gy l c om p ou nd ( T PT M ) a s t he de t e r r e nt pr e c ur s o r p e r me a t e s i n t o t he pr op e l l a nt by s p r a y i n g t e c hni qu e,T PT M r e a c t s wi t h l, 5 - d i a z i do 3 一 n i t r a z a p —
球扁形发射药的研究进展
球扁形发射药的研究进展任鹏亮;马忠亮;刘保顺【摘要】综述了球扁形发射药的性能特点及应用研究现状,指出钝感技术和微孔技术是目前用于改善该发射药性能的两大常用方法.钝感技术的研究出现已久,目前国内外关于钝感技术的研究重点放在了钝感剂的选择和合成上;微孔技术是现在球扁药研究的热点领域.结合目前球扁药实际生产中面临的问题与难点进行综述和分析,并提出了一些建议.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】4页(P40-43)【关键词】球扁形发射药;钝感剂;微孔技术【作者】任鹏亮;马忠亮;刘保顺【作者单位】中北大学,山西太原 030051;中北大学,山西太原 030051;中北大学,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TQ560引言随着现代武器装备的不断发展,为了提高武器威力,满足现代战争对于武器性能的要求,作为武器能源物质的发射药成为了研究重点。
国内外研究表明,高装填密度装药技术可以有效地提高枪炮武器弹道性能,而药粒形状及尺寸是影响装填密度的主要因素之一,从提高装填密度和减小初始燃烧表面这2个因素来考虑,球形药粒最为理想,但球形药的燃烧减面性较大[1]。
为了克服球形药的这个缺点,生产工艺上一般将球形药做成球扁状,减弱其燃烧的减面性,然后对药粒表面进行钝化处理,使球扁药的线性燃速呈渐增变化趋势,从而弥补了因药粒本身呈减面燃烧所引起产气速率降低的缺点[2]。
根据国内外目前研究情况来看,用来改善球扁形发射药减面燃烧的方法已有不少。
本文根据制作工艺原理的不同,分述了不同改善方法的研究现状及发展趋势,希望能为球扁形发射药的研究提供一些参考。
1 球扁形发射药钝感技术的研究1.1 国外相关技术研究进展发射药表面钝感处理技术的原理,是用钝感剂在发射药的表层渗透一层生成热焓较小的物质,然后在发射药内、外层形成钝感剂的浓度梯度分布,在燃烧初期,发射药的燃烧速率会相对减缓,钝感剂含量会随着燃烧的进行而减少,在燃烧的中后期,发射药燃气生成速率逐渐增大,整体达到渐增性燃烧效果,发射药经表面钝感处理后不仅初始燃烧速率降低,而且可解决发射药初始燃气生成速率过快而导致膛内压力波过大的问题[3]。
轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法
第44卷第"期 2 0 2 1年2月火炸药学报Chinese Journal of Explosives &Propellants101D O I:10. 14077/j. is s n. 1007-7812.202007026轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法赵其林,周宏伟,陈春林,贺云,张文博,郭礼波,陈刚,杨琴(泸州北方化学工业有限公司,四川泸州646003)摘要:为预估轻武器用钝感发射药在贮存过程中,因钝感剂迁移导致弹道性能变化而引起功能失效的问题,采用'c k第二定律和扩散系数散活化能的,以发射药钝感层结构相同、其内弹道性能相同为前提,建立了轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法。
应用该方法,采用6种配方钝感发射药分别在75°C和85°C下长贮,计算出各发射药钝感剂药的扩散活化能,并以75°C为基准预测了6种配方钝感发射药65°C长贮下的膛压功能失效阈值,同时在65C下对发射药进行长贮,通过内弹道试验实测出发射药在65C长贮下膛压功能失效阈值。
结果表明,应用该方法预估发射药膛压功能失效阈值与实测值偏差分别为10.3%、2.9%、7.9%。
同时以65、75、85°C下平均扩散活化能,计算出不同温度下发射药功能失效阈值,并对6种配方钝感发射药要满足常规弹药17年的贮存寿命要求的最高贮存温度提出了要求。
关键词:物理化学;钝感发射药;功能失效阈值;钝感剂;贮存寿命中图分类号::55;TQ562 文献标志码:A 文章编号:1007-7812(2021)0-010-05Prediction Methodology of Function Failure Threshold Value ofDeterred Gun Propellant for FirearmsZHAO Q M n,ZHO UHong-we+CHENChun-Sn, HE Yun,ZHANG W en-bo, GUO Li-bo, CHENGang,YANG Q-(Luzhou North Chemical Industries C o.,Ltd. , L u zhou Sichuan 646003 , China)Abstract :To predict the f ucction failure reflected in the change of interior ballistic performacce caused by deterrent migrationduring a ct:storage of deterred gun propellant for firearms , the F ic k, second law and the relationship cient and diffusion a ctivation energy were used to establish a prediction methodology of fucction failure threshold value of deterred gun propellant for firearms,w ith the premises of the same deterred layer structure and the same interior ballistic pe--formacce. Three kinds of deterred gun propellants were stored at 75〇C and 85C respectively , and the diffusion activation energy of each gun propellant was calculated by this method. The chamber pressure fucction failure threshold value of deterred gun propellants at 65C was predicted based on the value at 75°C,and it was compared to the tested value at65C by interior ballistic experiment. The results show that the deviations between the predicted and measured values are 10.3 %〇,2.9%〇and 7.9%〇respectively. Based on the average diffusion activation energy at 65,75 and 85〇C,the functional failure thresholds of t he gun propellants at different temperatures are calculated. And the requirements for the maximum storagetemperature of the three deterred gun propellants with different formulations are put forward to m requirements of conventional ammunition.K eyw ords:physical chemistry;deterred gun propellant;fucction failure threshold value;deterrent;storage life引言钝感发射药具有良好的燃烧性,广泛用于轻武器和中火炮发射装药[13]。
一种新型聚酯钝感剂在发射药中的应用
火 炸 药 学 报
Chi e e J u n lo n s o r a fExp o i e & Pr p la s l sv s o e lnt 9 1
一
种 新 型聚 酯钝 感剂 在 发 射 药 中的应 用
( 安 近 代 化 学 研 究 所 , 陕西 西 安 70 6 ) 西 1 0 5
魏 伦 ,于 慧 芳 ,韩 冰 ,王 锋 ,刘 波 ,李 达 ,刘 国涛 , 陈 腾
摘
要 : 用 水 相 钝 感 法 工 艺 制 备 了 含新 型 聚 酯 钝 感 剂 的单 基 药 和高 能硝 胺 发 射 药 , 过 常 规 理 化 性 能 测 试 、 闭 采 通 密
爆 发 器 和加 速 长 贮 等 实 验 研 究 了聚 酯 钝 感 剂 对 两 种 发 射 药 性 能 的 影 响 。结 果 表 明 , 酯 钝 感 剂 与 单 基 药 和 高 能 硝 聚 胺 药 相 容 性 良好 , 有 挥 发 性 小 、 迁 移 性 能 强 等 优 点 , 够 显 著 提 高 单 基 药 的 燃 烧 渐 增 性 ; 聚 酯 钝 感 剂 的 发 射 具 抗 能 含 药 加 速 老 化 长贮 实 验 前 后 , 速 跳 差 小 于 1 m/ , 内 弹 道 性 能 几 乎 无 变 化 。 初 0 s其 关键 词 : 料 科 学 ; 酯 钝 感 剂 ; 基 药 ; 能 硝 胺 发射 药 ; 烧 渐 增 性 ; 弹 道 性 能 材 聚 单 高 燃 内 中 图分 类 号 : J 5 T 5 ;TQ 6 52 文 献 标 志码 : A 文 章 编 号 :0 77 1 (0 2 0—0 10 10 8 2 2 1 )30 9-4
pr el ntc t i i g t op l on a n n henov lde e r ntp y s e e e p e a e .By usng t hysc lc e it y t s i a e t r e ol e t rw r r p r d i he p ia— h m s r e tng,he co e t ls d bo b t s s a d l ng t r a c l r t d a ng s or ge,t e i l e eoft e d t r ntp ye t r o op r isoft w o m e t n o —e m c e e a e gi t a h nfu nc h e ere ol s e n pr e te het pr e lnt a e e c d T he e e i e a e uls h op la s w s r s ar he . xp rm nt lr s t s ow ha he c m p tbiiy b t e n t d t r e l e t r t tt o a i lt e w e he e e r ntpo y s e a h i e ba e ( r t i h e r t a i ) pr e lnti xc le . I os e s ow e oltlz ton, ton r nd t e sngl— s o he h g ne gy nir m ne op la s e e lnt tp s s esl rv a iia i s r ge a idif in nd a s m pr ve he pr gr s i nt- fuso a lo i o st o e svebur ng o he snge ba epr pel n e a ka l .Them uz l lc ni ft i l- s o la tr m r b y zeveo i
变燃速发射药的研究进展
就 提出 了发射 药钝感 包 覆处 理原 理并通 过计 算后指 出 , 钝感 包覆 处理 的单 孔火 药与 球状 药混合 , 将 所得
常有 意义 的方 法是 , 不 提 高膛 内最 大 压 力 的条 件 在 下 提高 弹丸速 度 。 通 常将能 量 释放过 程 中燃速 发生 变化 的 发射药 称 为广义 的变 燃速 发 射 药 , 因此 钝 感 包 覆 固体发 射 药 … 也属 于 变 燃 速 发 射 药 的 范 畴 。 变燃 速 发 射 药 可 以在不 提高 最大 膛 压 的情 况 下 提 高 弹 丸初 速 , 也 可 以实现 “ 压力 平 台 ” 应 。本文按 照制作工 艺 的不 效
同, 分述 了不 同代表性 的变燃速发 射药 的研究 现状 及
发展趋 势 , 以期 为变燃 速发射药 的研 究提供 参考 。
1 发 射 药 钝 感 包 覆 ( C D . C技 术研 究进展
料来 包覆 火药 的研 究 成 果 。 他们 发 现 , 聚 氨酯 涂 将 覆在 发射 药表 面后形 成 薄膜 而不 向发射 药基体 内渗
引 言
为 提升 枪 炮 等 身管 武 器 的 主要 战 术 指标 , 国 各 陆军 都采 用新 能 源 、 技 术 来 改 进 枪 炮 用 发 射 药 的 新 性 能 。发 射药 的 能量 与烧蚀 是一 对基 本矛 盾 。一般 情 况下 , 发射 药能 量 升 高 , 烧 蚀 性 就要 增 大 , 其 二者
只 能在一 定 时期 的一 定 范 围 内达 到 平 衡 。 因此 , 通
速率, 当缓 燃 层 逐 渐 烧 去 时 , 体 生 成 速 率 逐 渐 增 气 大 , 成 渐增 性 燃 烧 , 加 人 的缓 燃 物 质 称 为钝 感 形 所
典型湿度条件下某双基发射药的安全储存寿命预估
Vol. 50 No. 3Jun. 2021第50卷第3期2021年6月爆破器材Explosive Materialsdoi ;10.3969/j. issn. 1001-8352.2021 ・03・ Oil典型湿度条件下某双基发射药的安全储存寿命预估**收稿日期:2020-10-09第一作者:胡敏恩(1995 -),男,硕士研究生,主要从事火炸药老化性能研究。
E-mail : huminen@ njusL. edu. cn通信作者:钱华(1981 - ),男,研究员,主要从事火炸药配方及工艺研究。
E-mail : qianhua@ njust. edu. cn胡敏恩① 李 芳② 宋立骞① 刘大斌① 潘峰①②钱华①③①南京理工大学化工学院(江苏南京,210094)②国家民用爆破器材质量监督检验中心(江苏南京,210094)③特种能源材料教育部重点实验室(江苏南京,210094)[摘要]弹药装配过程中需要控制湿度以避免静电危害。
为了确保火炸药安全储存寿命预估的准确性,加速老 化试验中应加入湿度条件。
以某双基发射药为研究对象,以装药工房湿度上限(相对湿度75%)作为其老化湿度条件,考察湿度封装及裸药干燥条件下样品的失效模式及预估寿命。
结果表明:两种试验条件下,样品的机械感 度、热分解温度均无显著变化;初始燃速随老化时间的增加而增大,但达到的最大压力不变;安定剂含量随老化时间的增加而明显下降。
以安定剂质量分数消耗50%为失效判据,该双基发射药30忙、75%湿度封装与裸药干燥条件下的安全储存寿命分别为9.7 a 和11.4 a,表明壳体内的微湿度环境对药剂的安全储存寿命具有显著影响。
[关键词]发射药;加速老化试验;安全储存寿命;Berthelot 方程[分类号]TQ562Safety Storage Life Estimation of a Double Base Propellant under Typical HumidityHU Min'en ①,LI Fang ® , SONG Liqian ® , LIU Dabin ® , PAN Feng ①②,QIAN Hua ®'®① School of Chemical Engineering , Nanjing University of Science and Technology ( Jiangsu Nanjing, 210094)② China National Quality Supervision Testing Center for Industrial Explosive Materials (Jiangsu Nanjing, 210094)③ Key Laboratory of Special Energy Materials , Ministry of Education ( Jiangsu Nanjing, 210094)[ABSTRACT ] During the assembly process of ammunition , humidity should be controlled to avoid electrostatichazards. In order to ensure the accuracy of safe storage life estimation of explosives , humidity conditions should be added inthe accelerated aging test. Taking a double base gun propellants as the research object, and using the upper limit of thehumidity ( relative humidity 75% ) in the charging workshop as the aging humidity condition , failure mode and estimatedstorage life of the samples were investigated under humidity packaging and drying conditions. The results show that, underthe two test conditions, mechanical sensitivity and thermal decomposition temperature of the samples have no significantchanges. Initial burning rate increases with the aging time, but the maximum pressure reached does not change. Content of stabilizer decreases significantly with the increase of aging time. Taking 50% consumption of the stabilizer as the failurecriterion , the safe storage life of the double base gun propellant is 9. 7 a and 11.4a respectively under the packaging condi tions of 30 °C, 75% humidity and drying. It shows that the micro-humidity environment in the shell has a significant effecton the safe storage life of the propellants.[KEYWORDS ] gun propellant; accelerated aging test; safe storage life; Berthelot equation引言度、机械冲击等各种因素的影响[|-3],从而产生老化现象。
单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测方法
摘!要为解决传统分析方法测定单基发射药中钝感剂樟脑含量存在时间长工 作 量 大 等 问 题建 立 了 一 种 采 用 近红外光谱法快速测定单基发射药中钝感剂樟脑组分含量的新方法通过对比 单 基 发 射 药 药 粒 样 品 及 钝 感 剂 光 谱图特点确定了钝感剂组分最佳建模光谱范围为 %:$$"%6"$JN\"并 对 样 品 光 谱 图 进 行 了 预 处 理对 比 了 多 个 不同光谱预处理方法的效果确定出最佳光谱预处理方 法 是 多 元 散 射 校 正 K3Mo 一 阶 导 数 的 组 合采 用 偏 最 小 二乘法建立了钝感剂的近 红 外 模 型并 对 模 型 的 预 测 能 力 进 行 了 验 证 结 果 表 明钝 感 剂 的 模 型 校 正 相 关 系 数 L# J和验证相关系数L#U分别为$)0*#:和$)0*:6验 证 的 校 正 标 准 偏 差 [K3OM和 交 互 验 证 的 校 正 标 准 偏 差 [K3OMd分 别 为 $)"8:8 和 $)"6$%预 测 均 方 根 误 差 [K3OH为 $)"%#*验 证 集 标 准 偏 差 与 预 测 标 准 偏 差 的 比 值[H&为8)%*将该模型应用到单基发射药中樟脑含量的检测可 使 预 测 值 极 差 和 标 准 偏 差 均 低 于 $)#`表 明 该方法能实现单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测 关 键 词 近 红 外 光 谱 组 分 模 型 单 基 发 射 药 钝 感 剂 樟 脑 中 图 分 类 号 45664768#! ! ! ! ! ! 文 献 标 志 码 9! ! ! ! ! ! 文 章 编 号 "$$*/*%"##$"%$!/$!$%/$8
光声光谱法测定枪药表面高分子钝感剂的浓度分布
光声光谱法测定枪药表面高分子钝感剂的浓度分布
潘清;陈智群;王明;汪渊
【期刊名称】《光谱实验室》
【年(卷),期】2005(022)005
【摘要】采用步进扫描傅里叶变换红外光声光谱法测定小尺寸钝感枪药表面高分子钝感剂浓度分布趋势,证实了该技术在含能材料近表面分析和研究中的实用价值.【总页数】5页(P908-912)
【作者】潘清;陈智群;王明;汪渊
【作者单位】西安近代化学研究所四部,西安市丈八东路168号,710065;西安近代化学研究所四部,西安市丈八东路168号,710065;西安近代化学研究所四部,西安市丈八东路168号,710065;西安近代化学研究所四部,西安市丈八东路168
号,710065
【正文语种】中文
【中图分类】TQ562;O433.5+9
【相关文献】
1.水解法测定发射药钝感剂浓度分布实验条件优化 [J], 曹宏安;江劲勇;路桂娥
2.高分子钝感剂在两种发射药中的迁移性能 [J], 刘少武;刘波;郑双;王琼林;潘清;张远波;韩冰;魏伦
3.浸取/气相色谱法表征发射药中钝感剂的浓度分布 [J], 曹宏安;江劲勇;路桂娥
4.具有洁净燃烧特征的高分子钝感枪药 [J], 王琼林;刘少武;谭惠民;郑双;张远波;赵
颍;姚月娟
5.小尺寸枪药表面高分子钝感剂浓度分布测试研究 [J], 王琼林;刘少武;潘清;汪渊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于人工神经网络算法的发射药钝感剂浓度分布快速预测技术
基于人工神经网络算法的发射药钝感剂浓度分布快速预测技术苟永亮;刘波;李梓超;魏伦;马方生;姚月娟;于慧芳;李强
【期刊名称】《火炸药学报》
【年(卷),期】2022(45)1
【摘要】提出一种适用于5/7改性单基发射药的快速预测钝感剂浓度分布情况的方法,基于人工神经网络算法构建了神经网络模型,然后使用已有的5/7改性单基发射药钝感剂浓度分布试验数据训练模型。
结果发现,经过训练后模型输出的钝感剂浓度分布曲线和试验测定的钝感剂浓度分布曲线二者之间的复相关系数R高达0.93。
这说明构建的模型可以较准确地快速预测出给定工艺参数条件下5/7改性单基发射药钝感剂浓度分布曲线,相较于传统的测试方法,具有省时、省力、方便快捷的优势,证明此方法具有很好的实用性。
基于此模型还可以反向应用,根据需要的钝感剂浓度分布曲线来预测所需要的钝感发射药制备存贮工艺条件。
【总页数】5页(P115-119)
【作者】苟永亮;刘波;李梓超;魏伦;马方生;姚月娟;于慧芳;李强
【作者单位】西安近代化学研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TJ55;TQ562
【相关文献】
1.水解法测定发射药钝感剂浓度分布实验条件优化
2.发射药钝感剂分布及迁移的研究进展
3.单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测方法
4.发射药钝感剂分布的萃取测定
5.浸取/气相色谱法表征发射药中钝感剂的浓度分布
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( . 械 工 程 学 院 弹药 工 程 系 , 北 石 家庄 0 0 0 ;. 3 0 1军 河 50 3 2 7 9 6部 队 , 苏 南 京 2 0 0 ; 江 1 00 3北方机器有限公 司, 龙江 齐齐哈尔 110) . 黑 6 0 0
载 气 N2 8 mL mi ; , 0 / n 空 气 , , 0 / n H2 8 mL mi ; 9 0 / n 进 样 量 : L 0 mL mi ; 2 。试 剂 : 酮 , 脑 ( 为 丙 樟 均 分析纯 ) 。 标 准溶 液 : 称取樟 脑 1 5g, 解 于 2 0 . 溶 0 mL丙酮
b l s is p ro ma c al t ef r n e i c
准确修 正 弹道 的 目的。
引 言
1 实 验
为 使 发 射药 的燃烧 具 有 渐 猛性 , 常 在 发射 药 通
中 添加钝 感 剂 , 质 量分 数一 般不 超 过 2 , 但 而在 某
1 1 仪器 与试剂 .
表 2 发 射 药 中部 分 点 处 ( 樟 脑 含 量 )
Ta l Th a h rc n e to o o n s i r p la t be 2 e c mp o o t n fs me p i t n p o e l n
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第2 9卷 第 4期 2006年 8月
火 炸 药 学 报
Chn s o r a fEx lsv s& P o e ln s i e eJ u n lo p o ie r p la t 6 5
发 射 药 中钝 感 剂 含 量 与 分 布 的测定
分 别 准确称 量发 射药 4 , 准 至0 0 0 g 置 于 g称 . 0 , 5
3 结 果 与 分 析
3 1 测 定 结 果 .
多个 2 0 5 mL的磨 口锥 形瓶 内 , 入 4 mLI 加 0 丙酮使 之
溶解 。
每 隔 3 mi 0 n取 一 个 不 同 的 锥 形 瓶 , 确 抽 取 准 2 mL试样 溶 剂 , 入 5 0 加 mL蒸 馏 水 使 硝 化 棉 析 出 , 取部 分 溶 剂 于 离 心 机 中离 心 分 离 , 用 1 L微 量 利 0 注 射器 吸取上 层试 样溶 液 2 L进 行气 相 色谱测 定 。
( . p rme to n gn e ig,Or n n eEn ie rn l g 1 De a t n fGu sEn ie r n d a c gn e igCol e,S iahu n 5 0 3 e hj z a g 0 0 0 ,Chn i ia;
( . i 7 9 6 Na j g 2 0 0 , hn ; . rh Me h nc t .C . Q q a i n j n 6 0 0 C ia 2 Unt 3 0 , ni 1 0 0 C i 3 No t c a i L d o , ii rHe o gi g 1 1 0 , hn ) n a s h l a
2 钝 感 剂 含 量 分 布 模 型 的建 立
结 合该 实验 , 对樟 脑含 量分 布模 型做 以下 假设 : ( )发 射药 颗 粒 中的樟 脑 按 同心 层分 布 , 1 即在 同一厚 度上 , 樟脑 含量 相 同 ; ( )丙 酮溶液浸润 发射药 内部 速度是一定 的 ; 2 ( )相同发射药厚 度 中樟脑 同时溶于丙酮溶 液 ; 3 ( )所 有发 射 药 颗 粒 在某 一 时刻 , 溶 液 渗 入 4 其
新 型发 射药 中的钝 感 剂 ( 脑 ) 达 4 5/ . %。 樟 高 . 5 9 ~6 5 由于樟 脑含 量及 其在 发射 药 中的分 布对发 射药 的燃
烧 规律 有很 大影 响 , 因而影 响 内弹道性 能Ez。 l 因此 , - ]
G 型 气 相 色 谱 仪 ( 氢 火 焰 检 测 器 ) N2 0 C 配 ; 00
固定 液 : E 3 ; 体 , 烷 化 1 1白色担 体 ( 5 S 一0 担 硅 0 3
~
4 m ) 5 。
采用 气相 色 谱法 进 行 钝感 剂 总 含量 测 定 的情 况 , 本
实验设 计 了利用 气相 色谱 法来对 该 型发射 药进 行樟 脑含 量分 布 试验 测 定 , 计算 了一 定樟 脑 含 量 下 的 并 发射 药 的 内弹道 性 能 , 以期达 到 在 部 队使 用 中快 速
c r ma o r p y h o t g a h .W ih t e h l fs me h p t e i a d t e d t f x r c i n t n x r c e a h r ma s, t h ep o o y o h ss n h a a o t a t i a d e t a t d c mp o s a e o me mo e e c i i g t e c n e tds rb to fd t r e ti h r p l n s e t b ih d d l s r bn h o t n i ti u i n o e e r n t e p o e l twa s a l e .Th r o fe p rme t l d n a s e e r r o x e i n a r s l wa n lz d e ut s a a y e .Th n e i rb l s i p ro ma c f r p l n n e e t i a h r o t n sc lu a e . ei t r a l tc e f r n eo o el tu d rc r an c mp o n e twa ac l t d o i p a c Th fe to a h r c n e ta d c ntn it i u i n o h i n e fi t r r b l s is , s a g e . e e f c fc mp o o t n n o e t ds rb t n t e man i d x o n e i a l tc ,P o o o i wa r u d Th e u ts o h t t e p e e t d h p t e i i r a o a l. e c n e ta d c n e td s rb to fc mp o n e r s l h ws t a h r s n e y o h ss s e s n b e Th o t n n o t n iti u in o a h ri t e p o e ln fe t r ma k b y t e i t ro a l t e f r n e h r p l ta f c e r a l h n e i r b l s i p ro ma c . a i c
收稿 日期 :0 50 — 1 修 回 日期 : 0 60 一 3 2 0 —63 ; 2 0 —3i 作 者 简 介 : 理 (9 3 )男 , 士 研 究 生 , 事 兵 器 发 射 理 论 与 技 术 研 究 工 作 。 李 18一 , 硕 从
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M e s r m e f t e Co e n it i uto fD e e r n n G t o la aue nto h nt nta d D s r b i n o t r e t i i Pr pe l nt n
L EE Li,ZHANG —o g ,M ENG h n h i,CAO n — u XI Xu — 。 Yu r n Z a — a Qig g o , N eWU
6 6
火 炸 药 学 报
第 2 卷 第 4期 9
溶 液 中配制 成溶 液A, 溶液A、 按 丙酮 、 的体 积 比为 水
5: 5: 0配 制成标 准溶 液 。 3 1 1 2 试样 制备 及测试 方 法 .
( ) 然 后 通过 最 j - 乘 法 进 行 拟合 可 得 到樟 脑在 , J  ̄ 发射 药 中的含 量分 布 ( ) z。
色谱处 m×4 0 10 . mm 不 锈 钢 色 谱 柱 ; 柱
温 ,8 检测 器 温度 , 3 1 0C; 2 0C。
有 必 要对 发 射药 中钝 感剂 的含 量及 分 布进 行 测 定 。
要 测定 发 射药 中不 同 厚度 的樟 脑含 量 比较 困难 , 目 前 采用 较 多的是 原位 红外 法 。针对基 层单 位 中普遍
量 及 分 布 显 著 影 响 内弹 道 性 能 。 关缱词 : 析化学 ; 感剂 ; 感火 药 ; 脑 ; 量分 布; 分 钝 钝 樟 含 内弹 道 性 能 中 圈 分 类 号 : J 5TQ5 2 T5; 6 文 献 标识 码 : A 文 章 编 号 :0 77 1 (0 6 0 —0 50 10 —8 2 2 0 )40 6 —3
Ab t a t Th o t n o e e r n n i c n e t d s rb to i e p o e ln r me s r d wi a sr c : e c n e t f d t r e t a d t o t n it i u in n a n w r p l t we e s a aue t g s h
由实验 可得 在每一 个 时间段 樟脑在 该发 射药层
中的平 均含量 , 表 1 示 。 如 所
表 1 不 同 药 层 () z 中樟 脑 的 平均 含 量
Ta l Av r g a h rc n e t i ifr n a e s be 1 e a e c mp o o t n n d fe e tly r
摘 要 : 利用气相色谱法对某新 型发射药中钝感 剂含量与分布进行 了测定 。借助一些假设 和萃取时间及所萃取樟
脑 含量 数据 , 立 了钝 感 剂 在 发 射 药 中 的含 量 分 布模 型 。分 析 了结 果 误 差 , 算 了含 樟 脑 发 射 药 的 内弹 道 性 能 。讨 建 计 论 了钝 感 剂 含量 及 其 分 布 对 内 弹 道 性 能 主 要 指 标 P ,。 的影 响 。结 果 表 明 , 提 出 的 基 本 假 设 是 合 理 的 , 感 剂 含 所 钝