含FOX-12硝胺发射药的燃烧特性

Ｆ ｇ ２ Ｄ Ｓ ｃ ｅｓｏｆｓ ｐｌｓ ｗ ｉｈ ｆｅ ｅｎ Ｏ Ｘ一 ｃ ｉ． Ｃ ｕｒ ａｍ ｅ ｔ ｄｉ ｒ ｔＦ ｖ ｆ １ ２ ｏｎｔ ｅｎｔ
３． 含 Ｆ １ ＯＸ－２的 发 射 药 热 分 解 性 能 １
图 ２ 图 ３是 含 Ｆ 一２试 样 的； Ｅ～Ｃ Ｔ Ｄ Ｇ 曲 、 ＯＸ １ Ｄ 舌 ｌ和 Ｇ— Ｔ Ｓ｝
２ 实 验 部 分
２ １ 原 材 料 ．
Ｆ 一２ 粒 度 ｄ ５＝３ ． ７ ｍ；高 能 硝 胺 发 射 ＯＸ １ ， ｏ １７４
收 稿 日期 ：２ １ — ９０ 修 回 日期 ： ０ １ １ — ２ ０ １０ — １； ２ １ —１１
示 ， 验完 毕后 将样 品收 集 。 试
性 。结 果 表 明 ： 硝胺 发射 药 中 的 Ｎ — 体 系 和 Ｆ 一２一 起 开 始 分 解 ， 入 Ｆ 一２使 硝胺 发 射 药 的燃 速 压 力 指 数 降 低 ， 值 小 该 Ｃ ＮＧ ＯＸ１ 加 ＯＸ １ 其 于 １ 随 着 Ｆ 一２含 量 的增 加 ， 胺 发 射 药 的 压 力 指数 在 低 压 段 （ ０— ０ ＭＰ ） ， ＯＸ１ 硝 １ ２ ａ 降低 幅 度 大 于 中高 压 段 （ Ｏ～ ４ ａ 的 幅度 。 ４ ２ ０ＭＰ ）
开 了研 究 ， 如 瑞 典 已将 Ｆ 一２应 用 于 Ａ Ｃ Ｒ ８ 例 ＯＸ １ Ｒ ＨＥ ０ 型火炮 发 射药 ， 洲 含 能 材 料 公 司 将 Ｆ 一２熔 融 欧 ＯＸ １ 于 Ｔ Ｔ中制 备 出 ＧＵＮ ＯＬ 钢 托儿 ） 药 ， 国开 Ｎ Ｔ （ 炸 中 展 了不 同 催 化 剂 对 Ｆ 一２ 热 分 解 催 化 作 用 的 研 ＯＸ １ 究 。 ， 行 了含 Ｆ 一２的 复 合 改 性 双 基 推 进 剂 热 性 。 进 ＯＸ １
质量 变化过程 ， 第一 阶段质量损 失是样 品挥发 份 的质量 损失， 第二 阶段是 Ｎ — Ｇ 体系和 Ｆ 一２的分解 ， ＣＮ ＯＸ １ 第三 阶段是 Ｒ ＤＸ和 Ｎ Ｇｕ的分解 ， 三个 阶段失 重最大速 率所
１ 药 室 ， 一 剪 切 膜 片 ， 一 堵 头 ， 一 点 火 药 室 一 ２ ３ ４
２ ３ 实 验 测 试 ．
用 于推进 剂 、 体 发 生 剂 和钝 感 炸 药 等 方 面 ， 气 目前 瑞
典 、 罗 斯 、 国 和 中 国 都 对 Ｆ 一２ 的 性 能 及 应 用 展 俄 法 ＯＸ １
（ ）热分 析仪 器及 测试方 法 １ 差示 扫 描量 热仪 ＤＳ 一９ （ 国 Ｔ Ｃ２ １ 美 ０ Ａ公 司 ） 使用 ， 范 围 ：一１ ０～７ ０ ｏ ５ ２ Ｃ。热失 重 分析 仪 Ｔ Ａ ２ ５ （ Ｇ 一９ ０ 美 国Ｔ Ａ公 司 ） 用 范 围 ：室 温 ～１ ０ ｃ。在 实验 压 力 使 ０ｏ ０ ０ １ＭＰ ， ． ａ 升温 速率 １ Ｃ ・ ｎ 保护 气体 为氮气 的 ｏ ｍｉ ～， ０ 条件 下对 含 Ｆ 一２的样 品进 行 Ｄ Ｃ Ｔ ＯＸ １ Ｓ — Ｇ测试 。 （ ）密 闭爆发 器 测试方 法 ２
线 ， Ｄ Ｃ 曲线可 以看 出三 种试 样 均主 要 有两 个 放热 从 Ｓ 峰， 第一个放 热峰 由 Ｎ — Ｃ ＮＧ体 系和 Ｆ 一２放热产 生 ， ＯＸ １ 这 与在复合 改性双基推进 剂 中的热行 为相 同 ， 二个 第 放 热峰 由固体填料 （ Ｄ Ｒ Ｘ和 Ｎ ） Ｇｕ 放热 产 生 ， 且第 一个 放热峰 比第 二个峰 陡峭 且面 积大 ， 这是 因为 样 品 中 Ｎ Ｃ 和 ＮＧ总量 较大 的缘故 。随 着 Ｆ 一２含 量 的增加 ， ＯＸ １ 试 样 Ｆ １至 Ｆ ３的第 一个放 热峰 温逐 渐降低 ， １ ９ １ 从 ９ ．０ ｃ Ｃ 降至 １ ５ ５ ＝说 明 Ｆ 一２的加 入对 Ｎ — Ｇ体 系 的 ９ ．０ｏ ， （ ＯＸ １ ＣＮ 热分解 产生 了影 响 ， 可能 因为 Ｆ 一２分 子放 热分解 速 ＯＸ１
含 Ｆ ．２硝 胺 发 射 药 的 燃 烧 特 性 ＯＸ１
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文 章 编 号 ：１ ０ —９ １ ２ １ ） ３０ ３ －４ ６ ９ ４ （ ０ ０ —３ ７ ０ ０ ２
含 Ｆ －２硝胺 发 射 药 的燃 烧 特 性 ＯＸ１
魏 伦， 姚月娟， 刘少武， 双， 郑 张远波， 高林荣
能 及 应 用 研 究 。 从 国 内外 报 道 的 文 献 看 ，ＯＸ １ Ｆ 一２ 的研 究 主 要 集 中 在 炸 药 和 推 进 领 域 ， 发 射 药 方 面 的 在 研 究 及 应 用 报 道 尚 处 于 起 步 阶 段 ， 研 究 主 要 在 高 能 本
硝胺 发 射 药 中引 入 Ｆ 一２ 分 析 了其 热 分 解 和燃 烧 ＯＸ １ ， 特性 ， Ｆ 一２在 发射 药 中 的应 用 提供 基础 数据 。 为 ＯＸ １
他 他 ” ∞ ９ ８ ７ ６ ５
表 １ ３种试 样 最 大 失 重 速 率 所 对 应 的峰 温 和 质 量 损 失
Ｔａｂｌ Ｐ ｋ ｔ ｎ ｐｅ ａ ｕｒ ｄ ｍ ａ ｓ ｌ ｓｏｆｓ ｐｌｓ ｃ ｅ１ ｅａ ｅｒ ｒ ｔ ａｎ ｅ ｓ ｏｓ ａｍ ｅ ｏｎｔ ｎｉ ｇ Ｆ Ｘ一 ｏｎ ｔ ａｉ ｎ Ｏ １ ２ ｈｅ ＴＧ — ＤＴＧ ｕｒｅｓ ｃ ｖ
１一 ｓ ｐｌ ｈａｍ ｂ ，２一 ｓ ａ ｇ ｓ ｅｅ ，３一 ｐｌ ａｍ ｅ ｃ ｅｒ ｈｅ ｈ ｔ ｕｇ，４一 ｉｎｉｉ ｇ ｔｏｎ ｃｈ ｎ ｂｅ ａｉ ｒ
对 应 的 峰温 和 质 量 损 失 如 表 １所 示 。
图 １ 中 止燃 烧 装 置示 意 图
Ｆｇ． Ｓ ｒ ｔ ｃｈ ｉ １ ｔｕｃ ｕｒ ｓ ｅｍ ｅ ｏｆｔ ｅ ｉ ｅｒｕｐ ｅ ｂｕｒ ｎｇ ｉ ｔｕｍｅｎｔ ｅ ｈ ｎｔ ｒ ｔ ｄ— ｎｉ ｎｓｒ
关 键 词 ：物 理 化 学 ；Ｎ一 基 脲 二 硝 酰 胺 盐 （ ＯＸ １ ；硝胺 发 射 药 ；Ｄ Ｃ Ｔ 燃 烧 性 能 ；燃 速 压 力 指 数 脒 Ｆ 一２） Ｓ — Ｇ；
中 图 分 类 号 ：Ｔ５ Ｊ ５；０６ ４ 文 献 标 识 码 ：Ａ ＤＯＩ ３ ６ ｊｉ ｎ １ ０６９ ４ ． ０ ０ ． １ ：１ ９ ９／．ｓ ． —９ １ ２ １ ０． ｓ ０ ２． ３ ０ ６
药 Ｒ ＧＤ７ 主 要 组 分 为 硝 化 棉 （ Ｃ） 硝 化 甘 油 Ａ， Ｎ 、
１ 引 言
为 了满足 未来 先进 火炮 提 高系统 杀 伤力 和生存 力 的发展 需要 ， 发射 药来 说 ， 对 需要 有更 高 的能量 和更 低 的感 度 。提 高 能量 水平 和降 低易 损性 始终 是发 射药 技 术发 展 的两 大 主要 目标 和方 向 ， 不 敏 感 单 质 炸 药 引 将 入 到高 能发 射药 配方 是 国外 发展 高能低 易损 发 射药 常 用技 术途 径 。Ｆ 一２ 又称 ＧＵＤＮ） 一 种新 试 方法 ３
在 温 度 ２ （的 实 验 条 件 下 ， 用 可 泄 压 的 中 止 ０ｏ ＝ 采 燃 烧 装 置 对 Ｒ ７ 和 含 Ｆ 一２的 发 射 药 进 行 中 止 ＧＤ Ａ ＯＸ１ 燃 烧 试 验 ， 压 方 式 为 压 力 击 穿 铜 制 泄 压 片 ， 烧 中 止 泄 燃 压 力 控 制 在４ ａ 右 ， ０ ＭＰ 左 中止 燃 烧 装 置 结 构 如 图 １所
舍 能材 料
２ １ Ｏ ２年 第 ２ Ｏ卷
第 ３期 （ ３ ３ ０ ３ ７— ４ ）
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魏 伦 ，姚 月 娟 ， 少 武 ，郑 双 ， 远 波 ，高 林 荣 刘 张
的熔融 吸热 ， 使分解温度 下降 。 。 第二个峰 温基本 无 …；
变 化 ， 别 为 ２ ８ ７ （、３ ． ２ 。 和 ２ ７ ４ ｃ。 从 分 ３ ．７ｏ ２８ ２ （ ＝ ＝ ３ ．８ｏ Ｔ Ｔ 曲线 上 可 以 看 出 三 个 试 样 有 三 个 较 为 明 显 的 ＧＤ Ｇ
在 装 填 密 度 为 ０ ２ ｇ・ｃ ～ ， 验 温 度 ２ Ｃ， ． ｍ 实 ０ ｏ 点 火 药 ２ Ｎ 药 量 １ １ｇ 点 火 压 力 １ ａ的 实 验 条 Ｃ， ． ， ＭＰ ０ 件 下 ， 密 闭 爆 发 器 中 测 试 了样 品 的 静 态 燃 烧 性 能 ， 在 得 到密 闭爆发 器实 验样 品 Ｐｔ 线 。 —曲
３ ３ 对 燃 速 压 力 指 数 ｎ的 影 响 ． 对 Ｐｔ —曲线 处 理 ， 到 燃 速 一 力 数 据 ， 用 最 小 二 乘 得 压 利 法对数据进行非线性 指数式 （ Ｙ＝ａ 拟 合 ， 到 不 同 压 ｘ） 得
（ ）扫 描 电 镜 试 验 ４
将收集 的 中止 燃 烧 样 品通 过 ＪＭ一８ ０扫 描 电子 Ｓ ５０
显微 镜 ， 察 中止燃 烧 实验后 样 品的表 面微 观结 构 ， 观 判
断药 体表 面 的变化 情况 。
３
结 果 与 讨 论
图 ２ 不 同 Ｆ 一 ２含 量 的试 样 ＤＳ ＯＸ １ Ｃ
作 者 简 介 ：魏 伦 （９ ２一） 男 ， 理 工 程 师 ， 要 从 事 发 射 药 配 方 及 装 １８ ， 助 主
药 技 术 研 究 。ｅ ｍａ ｌ ｗｅ ｌｎ ７ ＠ １ ３ ｃ ｍ ｏ ｉ ： ｉ ０１ ｕ ２ ．ｏ ６
Ｃ Ｎ Ｓ ＯＵＲ Ｌ ＯＦ Ｅ ＲＧＥ Ｉ ＨＩ Ｅ Ｅ Ｊ ＮＡ ＮＥ Ｔ Ｃ ＭＡＴ ＲＩ ＬＳ Ｅ Ａ
（ 安 近 代 化 学 研 究 所 ，陕 西 西 安 ７ ０ ６ ） 西 １ ０ ５
摘 要 ： 用 Ｄ Ｃ Ｔ 密 闭爆 发 器 、 采 Ｓ — Ｇ、 中止燃 烧 试 验 装 置 ， 究 了 含 Ｎ 脒 基 脲 二 硝 酰 胺 盐 （ ＯＸ １ 的硝 胺 发 射 药 的 热 分 解 和 燃 烧 特 研 一 Ｆ 一 ２）
率 较 快 ， 放 出 的 热 量 加 速 了 硝 化 甘 油 的挥 发 和 硝 化 棉 释
图 ３ 不 同 Ｆ 一 ２含量 的试 样 Ｔ ＤＴ ＯＸ １ Ｇ— Ｇ