改性单基发射药的制备及性能研究

GAP基热塑性弹性体改性单基发射药的热行为及力学性能

ＥｎｅｒｇｅｔｉｃＴｈｅｒｍｏｐｌａｓｔｉｃＥｌａｓｔｏｍｅｒ，简称ＧＡＰＥＴＰＥ），
能满足发射药的力学性能和能量性能要求Ｊ。李宁等采用内能法计算了以ＧＡＰ — ＥＴＰＥ为基的发射药配方能量特性参数，发现用硝化棉部分代替ＧＡＰ．ＥＴＰＥ可有效提高发射药的火药力。丁海琴等采用ＧＡＰ
改性单基药的热安定性逐渐提高，热分解放热峰温、放热量和密度逐渐降低；低温（一４Ｏ。（＝）、常温（２０ＤＣ）和高温（ｓＯ。（＝）下改性单
基发射药试样的冲击强度和压缩率提高、抗压强度降低。与空白试样相比，ＧＡＰ — ＥＴＰＥ含量为３０％时，低温、常温和高温下试样的
艳光等研究ＧＡＰ改性单基球形药的热分解性能，发现硝化棉的热分解产物和热量会使改性单基球形药中叠氮基团的放热峰温降低。胡义文等 … 通过物理
共混制备了ＧＡＰ — ＥＴＰＥ与硝化棉的物理共｝昆聚合物，发现随着ＧＡＰ — ＥＴＰＥ含量的增大，共混聚合物的延伸率和低温力学性能得到改善。但关于ＧＡＰ基热塑性
关键词：聚叠氮缩水甘油醚（ＧＡＰ）基热塑性弹性体；改性单基发射药；热安定性；热分解；力学性能

改性单基发射药温度系数研究

表１８７３５ —０ｍｍ制式火炮的构造诸元
Ｔｂｅ１Ｔｅｆｒａｉｎｐｒｍｅｅｓｏ５ — ０ｍｍｕａｌｈｏｍｔａａｔｒｆ７３ｏ８ｇｎ
最后用包覆剂在外表面进行包覆
。国外文献［］９报
性能和内弹道性能。分析了改性单基发射药的结构。结果发现，与制式单基发射药相比较，性单基发射药无论是常温还是高低改
温，速至少提高５。所制得的改性单基发射药在８７３初％５ —０ｍｍ制式弹道炮上具有低温度系数的特点，是由端面封堵拉链状结这
改性单基发射药温度系数研究
文章编号 Biblioteka ０ —９１２１）３０４ — ４１６９４（００ — ３５００２
改性单基发射药温度系数研究
刘少武，波，刘王琼林，锋，王于慧芳，达李
（安近代化学研究所，陕西西安７０５西１６）０摘要：用 “ 渍一感一覆 ” 艺，得了改性单基发射药。采用密闭爆发器和８７３采浸钝包工制５ — ０ｍｍ制式弹道炮研究了该发射药的燃烧
Ｎｏｅ：ｄｉｇｎｃｌｅ；ｗ０ｓｃａｔｓｕａｉｂｒｉｈｍｂｖｌｍｅ；５ｉｔｎｅｔｒａｏｅｏｕｒｓｒｓｃｉａｅｆａｏｎ

改性单基药表层功能组分浓度分布对燃烧性能的影响研究

烧性能。结果发现，硝化甘油浓度沿药粒径向呈抛物线状分布，钝感剂Ｎ聚酯浓度由表及里呈指Ａ数规律下降的形式分布。硝化甘油渗透越深，感剂由表及里下降越慢，钝所对应发射药的燃烧渐增
性越强，装药的内弹道性能越好。硝化甘油浓度最大值出现的位置接近弧厚１２，感剂由表及其／钝里下降最慢时，所对应发射药的燃烧渐增性最强，装药的内弹道性能最好。其关键词：物理化学；改性单基发射药；功能组分；浓度分布；燃烧性能中图分类号：Ｑ６Ｔ５２文献标志码：Ａ文章编号：００１９（０）５０６ —５１０．０３２１０ —５４０１
（安近代化学研究所，陕西西安７０６）西ｊ０５
摘要：水溶液中进行增能钝感，在制备了改性单基发射药样品。通过显微红外光谱法测定了所得发射药中功能组分的浓度分布。采用密闭爆发器和内弹道实验法，究了发射药的动、态燃研静
第３２卷第５期
２０１１年５月
兵
工
学
报
Ｖｏ．２】３ＮＯ５．Ｍａｖ２１Ｏｌ
ＡＣＴＡＡＲＭＡＭＥＮＴＡＲＩＩ
改性单基药表层功能组分浓度分布对燃烧性能的影响研究
刘波，王琼林，刘少武，于慧芳，李达，月娟，潘清，伦姚魏
ＲｅｅｒｈｏｌｔｏｅｗｅｎＦｕｎｃｉｎｌＣｏｐｎｎｔＣｏｃｎｒｔｏｏｌｓａｃｎＲｅａｉｎｂｔｅｔｏａｍｏｅｎｅｔａｉｎＰｒｆｅｉ

溶剂抽取工艺制备改性单基发射药的燃烧性能

含能材料
２１０２年第２Ｏ卷第３期（４３１—３４）４
李达，刘少武，于慧芳，刘波，冰，姚月娟，伦，王锋韩魏
２４堆积密度测试．
缩，而使其表面变得光滑、从紧密，种表面致密的特性这有利于２样品初始燃烧的稳定进行。
（西安近代化学研究所，陕西西安７０６１０５）
摘
要：了进一步改善改性单基药的燃烧性能，弧厚为０５为对．５ｍｍ的单基药单５７进行增能、感处理，备了１２改性单基／钝制、
３２堆积密度结果分析．
采用ＧＢ７Ｂ一２０，０．７０Ｊ０５４１２的标准容器法测试
１２样品的堆积密度。、
２．密闭爆发器５
样品的堆积密度是真密度的重要反映，而密度的高低对粒状发射药的燃烧性能有较大的影响。１２样和品的堆积密度测试结果见表１。从表１可见，样品堆２积密度与１样品相比提高较大，明工艺过程中采用抽说
３００
２０５
２００
１０５
ｑ
１００
５０
ｂ．ｓｐｌａｍｅ２
图１１２样品剖面的ＳＭ照片（Ｘ１０）和Ｅ００
Ｏ１
一
０
１
２３４５
ｔｍｓ／
６７

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１０％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Ｚ０６０４ — １号改性单基发射药；（２）在基体药中加入１５％ＮＧ，经工艺处理后加入２．５％聚酯，制得Ｚ０６０４ — 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：ＴＪ５５文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｉ．ｉｓｓｎ．１００６ — ９９４１．２Ｏ１２．０６．０２１

一种低烧蚀高渐增性发射药的研究

ｋ为相对压力０３对应的燃烧活度值，ａ－～。．ＭＰ～Ｓ
２４内弹道性能测试．对制备出的改性单基发射药ＭＳ－／以及对比Ｐ５７
表１发射药烧蚀实验结果
Ｔｂｅ１Ｒｓｌｆｅｏｉｎｏｏｅｌｎｓａｌｅｕｔｏｒｓｏｆｔｓｗｏｐｒｐｌｔａ
３结果与讨论
３１发射药烧蚀试验研究．烧蚀量是指烧蚀管试件的质量减少量。由于烧蚀
值；为燃烧分裂点对应的相对压力值，ａ・～；ＭＰ～Ｓ为相对压力０１对应的燃烧活度值，ａ・～；．ＭＰ～Ｓ
从表１可以看出，Ｂ．／ＭＳＰ５７的爆热和火药力都比５７石高，原因是由于ＭＳＰ５７中浸渍了含能／其Ｂ－／增塑剂硝化甘油。但在平均压力相当的试验条件下，ＭＳＰ５７的烧蚀量比５７石下降了１．％，Ｂ．／／４降低幅６度较大。这主要是由于ＭＳＰ５７采用 “ 渍一感 ” Ｂ一／浸钝工艺，该工艺首先浸渍含能增塑剂硝化甘油，接着用聚
含能材料
２１０１年
第１９卷
第５期
（６５５—５８６）
５６６
刘波，王琼林，少武，郑双，于慧芳，１）
药５７石，８７３／在５ —０ｍｍ制式弹道炮上进行内弹道试验，用制式药筒，采电测测压，靶线法测试弹丸距炮用

RDX对改性单基发射药燃烧性能的影响

RDX对改性单基发射药燃烧性能的影响付有;王彬彬;徐滨;廖昕【期刊名称】《含能材料》【年(卷),期】2017(025)002【摘要】为提高单基发射药(硝化棉/二硝基甲苯/邻苯二甲酸二丁酯/二苯胺,NC/DNT/DBP/DPA)的能量,在单基发射药中加入不同含量(5%、10%、15%、20%)、不同粒度(0.2, 3.7, 7.6, 100.0 μm)的黑索今(RDX),制备并得到改性单基发射药.通过密闭爆发器实验研究了RDX含量、粒度对改性单基发射药燃烧性能的影响规律.实验结果表明: 在RDX粒度为7.6 μm时,改性单基发射药的燃速随RDX含量的增加先降低再升高,在RDX含量为10%附近存在一个最小值;在50~pdpm MPa(pdpm为最大压力陡度所对应的压力值),改性单基发射药的燃速压力指数平均值均大于1.当RDX含量为5%时,改性单基发射药的燃速随RDX粒度的减小而减小;在50~pdpm MPa,粒度为0.2,3.7 μm的RDX改性单基发射药的燃速压力指数平均值均小于1,粒度为7.6,100.0 μm的RDX改性单基发射药的燃速压力指数平均值均大于1.【总页数】6页(P161-166)【作者】付有;王彬彬;徐滨;廖昕【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【相关文献】1.微观参量表征RDX含量对非均质单基发射药力学性能的影响 [J], 刘佳;马忠亮;张丽华;肖忠良;程山2.溶剂抽取工艺制备改性单基发射药的燃烧性能 [J], 李达;刘少武;于慧芳;刘波;韩冰;姚月娟;魏伦;王锋3.RDX粒度对改性单基药燃烧性能及力学性能的影响 [J], 王奥;王彬彬;徐滨;廖昕4.硝酸异丙酯对单基发射药燃烧性能的影响 [J], 陈永康;陈明华;张力;张涛;王宇5.NG含量对改性单基发射药燃烧性能的影响 [J], 李强;闫光虎;张玉成;严文荣;张江波;赵晓梅;刘强;杜江媛因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

改性单基发射药热行为和力学性能的研究

改性单基发射药热行为和力学性能的研究
韩进朝;杨慧群;王亚微;武学安
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2018(047)008
【摘要】为了改善改性单基发射药的燃烧性能和力学性能,通过差示扫描量热法、真空安定性试验和甲基紫试验,研究了6种改性单基发射药的热分解过程和热安定性,并测试了其冲击和压缩性能,分析了硝化纤维素含氮量和硝基胍含量对改性单基发射药热行为和力学性能的影响.结果表明,随着硝基胍含量的增加,改性单基发射药的的热分解峰温和热安定性逐渐提高,力学性能逐渐降低;随着硝化纤维素含氮量的降低,改性单基发射药的热分解峰温和热安定性逐渐升高,力学性能逐渐增加.
【总页数】4页(P1596-1599)
【作者】韩进朝;杨慧群;王亚微;武学安
【作者单位】中北大学环境与安全工程学院,山西太原 030051;中北大学环境与安全工程学院,山西太原 030051;中北大学环境与安全工程学院,山西太原030051;中北大学环境与安全工程学院,山西太原 030051
【正文语种】中文
【中图分类】TQ56;TQ562;TJ55
【相关文献】
1.GAP基热塑性弹性体改性单基发射药的热行为及力学性能 [J], 郭茂林;马忠亮;何利明;何伟;朱林
2.改性单基发射药中聚酯钝感剂的扩散研究 [J], 潘清;王琼林;苏鹏飞;丁黎;韩芳
3.单基和双基发射药力学性能的MD模拟研究 [J], 胡应杰;陈昌云;陈凯
4.高氮量改性单基发射药的制备和性能研究 [J], 于慧芳;李梓超;刘波;魏伦;郑双;韩冰
5.球形硝基胍粒径对改性单基发射药热安定性和力学性能的影响 [J], 韩进朝;杨慧群;王永强
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改性单基发射药中聚酯钝感剂的扩散研究

ｃｉｅｎｔｓｏｆｔｈｅｄｅｔｅｒｒｅｎｔｕｎｄｅｒｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｔｏｒａｇｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｋｉｎｅｔｉｃｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｄｉｆｆｕｓｉｏｎｏｆＮＡｐｏｌｙｅｓｔｅｒｄｅｔｅｒｒｅｎｔｄｕｒｉｎｇｌｏｎｇ－ｔｉｍｅｓｔｏｒａｇｅｉｓｉｎａｃｃｏｒｄｗｉｔｈｔｈｅＦｉｃｋＳｓｅｃｏｎｄｌａｗ．Ｔｈｅｔｅｎ— ｒ
１０Ｊ／ｏｏｔｌ，指前因子为２．Ｏ１ ×１Ｏｒｎ！／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：ｒｒＪ５５；Ｘ９３文献标志码：Ａ文章编号：１００７ — ７８１２（２０１３）０２ — ００６５０４
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７１００６６）
摘要：建立了改性单基发射药中ＮＡ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，ＮＡ聚酯钝感剂在长贮过程中的扩散符合Ｆｉｃｋ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１．２５ ×

改性单基发射药性能研究

改性单基发射药性能研究以M6单基发射药配方为基础,添加黑索金(RDX)提高能量,添加含能增塑剂提高单基药的能量并改善其力学性能。

在RDX含量为10%时,通过改变RDX的粒度(0.5 μm、3.7 μm、7.6 μm、100 μm)、含能增塑剂的类型(硝化甘油、硝化二乙二醇、硝化三乙二醇、叠氮增塑剂)、硝化甘油的含量(0、2%、4%、6%)等条件制备了改性单基发射药样品。

借助密闭爆发器试验,研究了其燃烧性能。

通过抗冲击试验、抗压缩试验、抗拉伸试验等,研究了 RDX粒度、增塑剂及其含量对改性单基药力学性能的影响,并获得了最佳的改性单基药配方。

通过对RDX粒度不同的改性单基药性能的对比研究,发现:在RDX含量为10%时,在整个测试压力区间内,RDX粒径越大,改性单基药的燃速越高。

小粒径RDX(0.5 μm、3.7 μm与7.6μm)改性单基药燃烧稳定,当RDX粒径增大至100μm时,制得的改性单基药u-p曲线在60 MPa与150 MPa附近出现转折,燃烧稳定性下降。

RDX粒度显著影响改性单基药的力学性能。

在单基药中加入10%的RDX 会降低单基药的力学性能。

随着RDX粒度的增大,改性单基药的抗拉伸、抗压缩与抗冲击强度不断降低。

通过对不同增塑剂的改性单基发射药性能的研究,发现:相比于含DNT改性单基发射药,其他4种含能增塑剂改性单基药的燃速明显增大,压力指数有所降低。

以叠氮增塑剂、NG、TEGDN与DEGDN等作为含能增塑剂,改性单基药的综合力学性能,特别是低温抗冲击强度有明显提高。

通过对不同NG含量的改性单基药性能的研究,发现:不同NG含量的改性单基药均能稳定燃烧。

随着NG含量的增加,发射药的燃速增大,压力指数有所降低。

当NG含量为6%时,压力指数达到小于1的水平。

在一定范围内,NG含量越大,发射药的抗拉伸强度与抗冲击强度越大。

研究获得的较佳的改性单基发射药配方为:NC(12.6%N)81%,NG 6%,DNT 3%,RDX(7.6μm)10%。

两种单基发射药灌注成型为凝胶炸药研究

两种单基发射药灌注成型为凝胶炸药研究
张力;鲁彦玲;施冬梅;杜仕国
【期刊名称】《军械工程学院学报》
【年(卷),期】2009(021)005
【摘要】对14/7和22/1两种单基发射药灌注成型为凝胶炸药进行了初步的试验研究,并对生成的凝胶炸药进行了威力和猛度测试.结果表明,可以利用高分子含水材料与氧化剂将废弃的发射药转化为凝胶民用炸药,通过调整装药直径,可获得一定的威力和猛度.
【总页数】3页(P38-40)
【作者】张力;鲁彦玲;施冬梅;杜仕国
【作者单位】军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003;军械工程学院弹药工程系,河北,石家庄,050003
【正文语种】中文
【中图分类】TJ41
【相关文献】
1.含5/7单基药灌注炸药的制备及性能研究❋ [J], 张迪;魏晓安;俞永华;王泽山
2.奥克托今基和太安基两种炸药片静电放电响应特性研究 [J], 李志鹏;吕子剑;文雯;龙新平;黄毅民
3.灌注式废发射药凝胶炸药的研制 [J], 魏晓安;王泽山
4.一种单基发射药制备工序中切药条件的研究 [J], 徐君;邓国栋;王云云;王志强;谷
强;曾建
5.改性单基发射药热行为和力学性能的研究 [J], 韩进朝;杨慧群;王亚微;武学安因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

提高改性单基药燃烧性能的研究

ｔｅａｄｔｖ．ＴｈｉｕｉｎｄｐｈｆＮＧｎｈｄｉｅｉｅｄｆｓｏｅｔｓｏｆａｄＮＡｎｒａｅｆｏ２０ｉｃｅｓｒｍ７ｍｏ３０ｔ６ｍｎｈｅｔｏｒｓｏｄｎｏａｄｔｅｄｐｈｃｒｅｐｎｉｇｔｔｅｍａｉｌａｕｆＮＧｏｃｎｒｔｏｎｒａｅｒｍ０ｈｘｍａｌｅｏｖｃｎｅｔａｉｎｉｃｅｓｓｆｏ１１ｍｏ１０ｔｍ．Ｔｈａｌｔｈｄｉｖｕｎｒ８ｅｓｍｐｅｗｉｔｅａｄｔｅｂｒｓｍｏｅｈｉｐｏｒｓｉｅｙａｄｔｅｖｌｅｏｒｇｅｓｖｌｎｈａｕｆＰｉｃｅｓｓｆｏ０３３０ｔ０４５０Ｔｈｎｅｉｒｂｌｓｉｐｒｏｍａｃｆｔｉｎｒａｅｒｍ．６ｏ．４．ｅｉｔｒｏａｌｔｃｅｆｒｎｅｏｈｓｉ
０３３提高到４５。其装药的内弹道性能得到显著改善，速提高３１，能提高６３，．６０４０初．动．装填密度从０９１／．２ｇ
ｃ提高到０９９／ｍ。具有高装填密度、燃烧渐增性、初速的优点。ｍ。．４ｇｃ，高高关键词：理化学；性单基发射药；填密度；烧性能；物改装燃内弹道性能
结果表明，入添加剂后，射药中硝化甘油ＮＧ的渗透深度由２０ｍ增加到３０加发７ｇ６ｍ，度最大值对应的深度由１０浓１ｙ增加到１０．ｍ８ｍ；感剂Ｎ聚酯的渗透深度由２０Ｌ增加到３０钝Ａ７ｂｍ６ｍ。燃烧渐增性明显增强，烧渐增因子Ｐ由燃

RDX对改性单基发射药燃烧性能的影响

用方法是在发射药中添加高能量密度化合物，如薛欢¨ 、杨建兴 … 等通过在太根发射药、叠氮硝胺
发射药中引入高能固体组分ＲＤＸ来提高发射药的能量等。
为提高单基发射药（ＮＣ／ＤＮＴ／ＤＢＰ／ＤＰＡ）的能
高能量，并对表面进行高分子材料阻燃处理，由此得到
一
种兼顾能量性能与燃烧性能的优良单基发射药。
２０世纪９Ｏ年代瑞士成功研制出该类发射药，并在中小口径武器上得到了很好的应用，随后该发射药技术
（南京理工大学化工学院，江苏南京２１００９４）摘要：为提高单基发射药（硝化棉／－硝基甲苯／邻苯二甲酸二丁酯／－苯胺，ＮＣ／ＤＮＴ／ＤＢＰ／ＤＰＡ）的能量，在单基发射药中加入
中图分类号：ＴＪ５５文献标志码：ＡＤＯｌ：１０．１１９４３／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６ — ９９４１．２０１７．０２．０１２
使用寿命产生影响。另一种提高发射药能量的常
不同含量（５％、１０％、１５％、２Ｏ％）、不同粒度（０．２，３．７，７．６，１００．０ｍ）的黑索今（ＲＤＸ），制备并得到改性单基发射药。通过密

一种单基发射药制备工序中切药条件的研究

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８３５２.２０１８.０６.００６一种单基发射药制备工序中切药条件的研究❋徐㊀君①㊀邓国栋①㊀王云云①㊀王志强①㊀谷㊀强②㊀曾㊀建②①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ꎬ２１００９４)②泸州北方化学工业有限公司(四川泸州ꎬ６４６０００)[摘㊀要]㊀为了给单基发射药连续生产过程提供一种切药条件快速判定方法ꎬ研究了单基药溶剂质量分数对切药质量的影响及利用近红外光谱法快速检测药条溶剂的质量分数ꎮ通过对单基药样品与醇醚溶剂光谱采集及光谱分析ꎬ确定了醇醚溶剂建模波长范围为９４０３.２~７４９９.５ｃｍ－１ꎬ选择一阶导数的方法对单基药样品光谱预处理ꎬ以偏最小二乘法建立醇醚溶剂质量分数的模型ꎬ模型的决定系数为０.９７１２ꎬ预测平均误差小于１％ꎬ说明模型拟合效果良好ꎬ准确可靠ꎬ该模型能用于单基药切药过程药条溶剂质量分数的快速检测ꎮ经切药试验研究ꎬ药条中溶剂质量分数为２０％~２４％ꎬ才能保证切药的质量ꎮ近红外光谱法对药条溶剂质量分数快速检测ꎬ为单基发射药连续生产过程提供了一种切药条件快速的判定方法ꎮ[关键词]㊀单基发射药ꎻ切药条件ꎻ近红外光谱法ꎻ模型ꎻ溶剂质量分数[分类号]㊀ＴＱ５６２＋.２１ꎻＯ６５７.３ＳｔｕｄｙｏｎｔｈｅＣｕｔｔｉｎｇＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓｏｆａＳｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅＰｒｏｐｅｌｌａｎｔＸＵＪｕｎ①ꎬＤＥＮＧＧｕｏｄｏｎｇ①ꎬＷＡＮＧＹｕｎｙｕｎ①ꎬＷＡＮＧＺｈｉｑｉａｎｇ①ꎬＧＵＱｉａｎｇ②ꎬＺＥＮＧＪｉａｎ②①ＮａｔｉｏｎａｌＳｐｅｃｉａｌＳｕｐｅｒｆｉｎｅＰｏｗｄｅｒＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｅｎｔｅｒꎬＮａｎｊｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ(ＪｉａｎｇｓｕＮａｎｊｉｎｇꎬ２１００９４)②ＬｕｚｈｏｕＮｏｒｔｈＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙＣｏ.ꎬＬｔｄ.(ＳｉｃｈｕａｎＬｕｚｈｏｕꎬ６４６０００)[ＡＢＳＴＲＡＣＴ]㊀Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｐｒｏｖｉｄｅａｎｅｆｆｉｃｉｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌ￣ｌａｎｔｓꎬｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｉｎｇｌｅｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔａｎｄｔｈｅｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｃａｒｔｒｉｄｇｅｗｅｒｅｄｅｔｅｃｔｅｄｂｙｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ(ＮＩＲ).Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｓｉｎｇｌｅｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓａｍｐｌｅｓｗｉｔｈｅｔｈｅｒａｎｄｅｔｈａ￣ｎｏｌｓｐｅｃｔｒｕｍａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎａｎｄｓｐｅｃｔｒｕｍꎬｓｏｌｖｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｇｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｒａｎｇｅｗａｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄａｓ９４０３.２￣７４９９.５ｃｍ－１ꎬａｎｄｆｉｒｓｔ￣ｏｒｄｅｒｄｅｒｉｖａｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄｗａｓｓｅｌｅｃｔｅｄｔｏｐｒｅｌｉｍｉｎａｒｉｌｙｔｒｅａｔｓｐｅｃｔｒａｏｆｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓａｍｐｌｅ.Ｐａｒｔｉａｌｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｍｅｔｈｏｄｗａｓｕｓｅｄｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｈｅｍｏｄｅｌｏｆｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔꎬｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｔｈｅｍｏｄｅｌｉｓ０.９７１２ꎬａｎｄｒｅｌａｔｉｖｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎｅｒｒｏｒｉｓｌｅｓｓｔｈａｎ１％ꎬｔｈａｔｍｅａｎｓｔｈｅｍｏｄｅｌｆｉｔｔｉｎｇｅｆｆｅｃｔｉｓｇｏｏｄꎬａｃｃｕｒａｔｅａｎｄｒｅｌｉａｂｌｅ.Ｔｈｅｍｏｄｅｌｃｏｕｌｄｂｅｕｓｅｄｉｎｃｕｔｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｏｆａｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｆｏｒｒａｐｉｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｄｒｕｇｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔ.Ｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｔｈｅｓｏｌｖｅｎｔｉｎｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｉｓ２０％￣２４％ꎬｓｏａｓｔｏｅｎｓｕｒｅｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ.Ｔｈｅｒａｐｉｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎ￣ｔｅｎｔｏｆｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｂｙＮＩＲｐｒｏｖｉｄｅｓａｒａｐｉｄｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ.[ＫＥＹＷＯＲＤＳ]㊀ｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔꎻｃｕｔｔｉｎｇｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎻＮＩＲꎻｍｏｄｅｌꎻｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔ引言单基发射药是以硝化纤维素为单一能量成分的溶塑性火药的总称ꎬ用挥发性溶剂(如乙醚㊁乙醇等)塑化压伸成型后ꎬ将溶剂逐步驱除而成ꎮ由于大尺寸发射药内部溶剂难以驱除ꎬ故单基发射药多制成单孔㊁七孔粒状和小尺寸管状药ꎮ单基发射药生产工艺复杂ꎬ主要有捏合塑化㊁挤出成型㊁晾药切药㊁预烘㊁干燥等程序ꎬ其中晾药切药阶段是药粒成型的一个重要步骤ꎮ在这个过程中ꎬ溶剂含量对药粒成型时的硬度影响极大:如果溶剂第４７卷㊀第６期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｖｏｌ.４７㊀Ｎｏ.６㊀２０１８年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓ㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Ｄｅｃ.２０１８❋收稿日期:２０１８￣０１￣２８基金项目:基础产品创新计划火炸药科研专项项目作者简介:徐君(１９９４－)ꎬ男ꎬ硕士研究生ꎬ主要从事含能材料检测技术的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:５９４０１２２９５＠ｑｑ.ｃｏｍ通信作者:邓国栋(１９６５－)ꎬ男ꎬ硕导ꎬ副研究员ꎬ主要从事含能材料工艺技术的研究ꎮＥ￣ｍａｉｌ:ｄｙｐｄｇｄ＠１２６.ｃｏｍCopyright©博看网. All Rights Reserved.含量太高ꎬ药条变软ꎬ导致切药时药粒变形ꎬ容易产生毛边和缺口ꎬ影响燃烧性能ꎻ如果溶剂含量太低ꎬ会导致药粒太硬ꎬ切药摩擦力太大ꎬ容易产生火花引起燃烧甚至爆炸ꎮ传统的单基药生产工艺中ꎬ药条挤出之后ꎬ仅仅依靠工人的感觉判断药条硬度是否符合切药条件ꎬ没有一个具体量化的科学判定方法ꎮ传统的溶剂含量检测方法主要是失重法ꎬ即先将样品称重ꎬ再置于８０ħ的烘箱中干燥２ｈ后称重ꎬ失重部分即为溶剂含量ꎮ但这种方法耗时长ꎬ浪费人力㊁物力ꎬ而且无法及时反映药条的软硬情况ꎬ无法满足火药连续化㊁自动化生产的需要ꎬ也不能及时修正生产过程中出现的质量问题ꎮ近红外技术最早于２０世纪５０年代在工业中得到应用[１]ꎬ过去的几十年在医药[２]㊁食品[３]㊁化工[４]㊁军事等诸多领域也得到广泛的运用ꎮ在含能材料领域ꎬ近红外技术还处于探索阶段ꎮ国内外有很多研究人员尝试将近红外光谱技术应用于含能材料分析ꎬ在单质炸药生产[５]㊁混合炸药成分检测[６]㊁燃料分析[７]以及液体固体推进剂组分分析[８]等领域开展研究ꎮ利用近红外技术检测醇醚溶剂含量ꎬ通过溶剂含量变化与单基药软硬程度的关系来判断是否符合切药条件ꎮ近红外光谱法操作简单ꎬ无需对样品进行预处理ꎬ对样品没有损害ꎬ从取样到分析出结果仅需１ｍｉｎꎬ适用于单基药生产过程的快速检测ꎮ１㊀实验部分１.１㊀仪器与样品德国ＢｒｕｋｅｒＴＡＮＧＯ近红外光谱仪ꎬ采样方式为积分球漫反射ꎮ近红外光谱仪开机预热半小时ꎬ采样波段４０００~１２０００ｃｍ－１ꎬ分辨率８ｃｍ－１ꎬ样品扫描次数３２次ꎬ单个样品重复扫描４次ꎬ剔除偏差较大的光谱ꎬ取平均光谱ꎮ模拟单基发射药生产过程切药工序ꎬ在实验室制备单基发射药样品ꎬ药料由硝化棉㊁醇醚溶剂等组成ꎬ经捏合㊁压伸及切药工序ꎬ得到单基药粒样品ꎬ其中ꎬ醇醚质量比为７︰１０ꎬ醇醚溶剂质量分数范围为１７.２％~２５.６％ꎬ溶剂含量由传统失重法测量ꎮ１.２㊀光谱采集将硝化纤维素加入捏合机中ꎬ再注入配比好的醇醚溶剂以溶棉质量比１.００︰１.２５进行混合塑化ꎬ捏合几小时后取出药团ꎬ用油压机对药团进行压伸成型ꎬ最后剪切成药粒样品ꎮ将单基药样品放入５０ħ烘箱中进行加热驱溶ꎬ按时间间隔取样ꎬ制备成不同溶剂含量的样品ꎬ收集４５个样品ꎬ其中３７个样品作为内部校正集ꎬ８个样品作为验证集ꎮ分别扫描每个单基药样品获得近红外光谱图(图１)ꎬ再将样品放入８０ħ的烘箱中烘干２ｈꎬ以失重法计算样品中溶剂含量ꎮ㊀㊀㊀图１㊀单基药样品近红外光谱图Ｆｉｇ.１㊀ＮＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓａｍｐｌｅｓ２㊀结果与讨论２.１㊀近红外光谱分析单基发射药样品主要由硝化棉与醇醚溶剂组成ꎮ由图２可知ꎬ在药粒样品的近红外光谱中ꎬ主要有４个特征吸收峰ꎬ分别位于５２６１ｃｍ－１㊁５８４３ｃｍ－１㊁７０５２ｃｍ－１和８４３５ｃｍ－１处ꎬ另外在４０００~５０５０ｃｍ－１处有一系列吸收峰ꎮ与硝化棉和醇醚溶剂的光谱图对比可知ꎬ其中４０００~５０５０ｃｍ－１处的是硝化棉的一系列峰[９]ꎬ冗杂而无特征性ꎬ不适合作为建模使用ꎻ５２６１ｃｍ－１与７０５２ｃｍ－１处是硝化棉的特征峰ꎬ而醇醚溶剂并没有这个峰ꎻ在５８４３ｃｍ－１㊀㊀㊀图２㊀纯固体硝化棉㊁醇醚混合溶剂与单基药样品的原始近红外光谱图Ｆｉｇ.２㊀ＲａｗＮＩＲｓｐｅｃｔｒｕｍｏｆｐｕｒｅｓｏｌｉｄＮＣꎬｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｅｔｈａｎｏｌａｎｄｅｔｈｅｒꎬａｎｄｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓａｍｐｌｅｓ５３２０１８年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀一种单基发射药制备工序中切药条件的研究㊀徐㊀君ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.左右ꎬ醇醚溶剂有两个连续的特征峰ꎬ但受到硝化棉特征峰的干扰ꎬ不是理想的建模区域ꎻ在８４３５ｃｍ－１处ꎬ醇醚溶剂有一个比较宽的特征吸收峰ꎬ且没有硝化棉吸收峰的干扰ꎬ该特征区域对醇醚溶剂含量模型的建立非常合适ꎬ可消除硝化棉吸收峰的干扰ꎮ２.２㊀光谱预处理为了得到高质量的校正模型ꎬ建模之前对样品光谱进行预处理是很有必要的ꎮ预处理可以过滤光谱中的噪声ꎬ消除基线与其他背景的干扰ꎮ常见的近红外光谱预处理方法有一阶导数㊁二阶导数㊁多元散射校正(ＭＳＣ)㊁标准正态变量校正(ＳＮＶ)㊁最大￣最小归一化等ꎬ采用不同的光谱预处理方法及其不同组合ꎬ比较全谱模型的交互验证均方根误差(ＥＲＭＳＥＣＶ)和预测均方根误差(ＥＲＭＳＥＰ)的值ꎬ确定最优的光谱与处理方法ꎮ㊀㊀表１可看出ꎬ采用一阶导数处理的光谱所建立的模型使ＥＲＭＳＥＣＶ和ＥＲＭＳＥＰ达到最小ꎬ相对标准偏差ＥＲＰＤ为５.８９ꎬ预测性能最佳ꎬ说明对醇醚溶剂来说这是最优的光谱预处理方法ꎮ图３是经一阶导数处理过的光谱图ꎬ可以看出ꎬ经过该方法处理后光谱基线漂移被消除ꎬ也基本排除了噪声的干扰ꎮ㊀㊀㊀图３㊀经一次导数预处理的单基发射药样品近红外光谱图Ｆｉｇ.３㊀ＮＩＲｓｐｅｃｔｒａｏｆｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓａｍｐｌｅｓｐｒｅｔｒｅａｔｅｄｂｙｆｉｒｓｔｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ２.３㊀建模波段选择全谱波段包含大量的无效㊁冗余信息ꎬ在醇醚溶剂含量模型的建立过程中ꎬ会受到硝化棉的干扰ꎮ由图２可知ꎬ８４３５ｃｍ－１区域对模型的建立非常有用ꎮ将全谱分成若干个区域ꎬ用这些区域与区域组合分别建立模型ꎬ表２是效果最好的几组ꎬＥＲＭＳＥＣＶ值较小的几组都包含了醇醚溶剂在８４３５ｃｍ－１处的特表１㊀不同预处理方法对醇醚混合溶剂模型性能的影响Ｔａｂ.１㊀Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｒｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｓｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｏｌｖｅｎｔｍｏｄｅｌｓ光谱预处理方法主因子数Ｒ２ＥＲＭＳＥＣＶＥＲＭＳＥＰＥＲＰＤ一阶导数４９７.１２０.３９６０.１８５５.８９原始光谱７９７.０００.４０４０.２６５５.７７一阶导数＋减去一条直线４９６.９７０.４０６０.３４６５.７５二阶导数５９４.８１０.５３１０.３７０４.３９一阶导数＋ＭＳＣ５９５.０００.５２２０.３９１４.４７最大￣最小归一化９９４.４２０.５１１０.２４０４.２３一阶导数＋ＳＮＶ６９４.１４０.５６５０.３８３４.１４ＳＮＶ１０９３.８００.５６１０.２５８４.０２多元散射校正９９３.３５０.６０２０.３８４３.８８表２㊀不同建模区间对醇醚混合溶剂模型性能的影响Ｔａｂ.２㊀Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｏｄｅｌｉｎｇｉｎｔｅｒｖａｌｓｏｎｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｅｔｈａｎｏｌａｎｄｅｔｈｅｒｍｏｄｅｌｓ光谱区域范围/ｃｍ－１预处理方法主因子数ＥＲＭＳＥＣＶＲ２ＥＲＰＤ９４０３.２~７４９９.５一阶导数４０.３９６９７.１２５.８９９４０３.２~８４５１.４一阶导数３０.４３８９６.４７５.３２９４０３.２~７４９９.５ꎬ５４５１.６~４５９８.６一阶导数９０.４４９９６.２９５.２０９４０３.２~７４９９.５ꎬ４６０２.７~４２４８.３一阶导数７０.４７１９５.９２４.９５９４０３.２~７４９９.５ꎬ６１０２.６~５４４７.４一阶导数８０.５００９５.４１４.６７９４０３.２~６０９８.５一阶导数５０.５５９９４.２７４.１８９４０３.２~５４４７.４一阶导数５０.５９１９３.５９３.９５６３㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷第６期征峰ꎮ在预处理方法为一阶导数的情况下ꎬ建模光谱区域为９４０３.２~７４９９.５ｃｍ－１时建立的醇醚溶剂含量模型效果最优ꎮ优选的建模区域包含了醇醚溶剂光谱图中比较强的波峰ꎬ表明一些对醇醚溶剂比较重要的波束点被选取出来ꎬ且排除了硝化棉特征峰的干扰ꎮ２.４㊀主因子数分析在建立醇醚溶剂组分模型时ꎬ首先要合理地选择模型的主因子数ꎮ若主因子数过小ꎬ会遗漏较多有效信息ꎬ模型会拟合不足ꎬ精度不佳ꎻ若主因子数过大ꎬ将会引入较多的噪声干扰ꎬ模型会拟合过度ꎬ准确度欠佳ꎬ稳定性差[１０]ꎮ所以ꎬ选择合理的主因子数对醇醚溶剂含量模型的建立起到重要作用ꎮ本研究中ꎬ使用留一法交互验证选取最佳主因子数ꎬ得到主因子数与ＥＲＭＳＥＣＶ的关系ꎬ如图４所示ꎮ㊀㊀㊀图４㊀主因子数对ＥＲＭＳＥＣＶ的影响Ｆｉｇ.４㊀ＥｆｆｅｃｔｏｆｍａｉｎｆａｃｔｏｒｎｕｍｂｅｒｓｏｎＥＲＭＳＥＣＶ㊀㊀由图４可见ꎬ随着主因子数的增加ꎬＥＲＭＳＥＣＶ先递减再小幅上升ꎬ在主因子数为４的时候ꎬＥＲＭＳＥＣＶ达到最小ꎬ故醇醚溶剂含量模型的最佳主因子数为４ꎮ２.５㊀定量模型的建立与评价采用偏最小二乘法建立切药工序中醇醚溶剂校正模型ꎬ通过相关系数(Ｒ２)㊁校正均方根误差(ＥＲＭＳＥＣ)㊁交互验证均方根误差(ＥＲＭＳＥＣＶ)㊁预测均方根误差(ＥＲＭＳＥＰ)以及相对标准偏差(ＥＲＰＤ)等参数对模型效果进行评价ꎮ一般来说ꎬＲ２越接近１００％ꎬ模型拟合效果与准确度越好ꎻ均方根误差ＥＲＭＳＥ越小ꎬ模型预测能力越强ꎻＥＲＰＤ小于３时ꎬ模型不能进行定量预测ꎻＥＲＰＤ大于３㊁小于５时ꎬ说明模型预测性可以接受ꎻＥＲＰＤ大于５时ꎬ模型预测性优良ꎬ可以进行定量分析[１１]ꎮ图５为建好的醇醚溶剂含量模型回归图ꎬ模型的预测值与真实值具有良好的线性关系ꎬ模型的交互验证相关系数Ｒ２ｃｖ为９７.１２％ꎬ预测根方差Ｒ２ｐ为９８.０８％ꎬＥＲＭＳＥＣＶ为０.３９６ꎬＥＲＭＳＥＰ为０.１８５ꎬＥＲＰＤ为５.８９>５.００ꎬ说明模型稳定可靠ꎮ㊀㊀㊀图５㊀溶剂含量的实际值与预测值之间的关系Ｆｉｇ.５㊀Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎａｃｔｕａｌｖａｌｕｅｓａｎｄｐｒｅｄｉｃｔｅｄｏｎｅｓｏｆｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔ２.６㊀预测集样本预测结果重复性是衡量模型优劣的重要指标ꎬ因此ꎬ从验证样本中选取８个样品ꎬ在上述相同条件下对样本连续进行１０次光谱采集ꎬ利用建立的醇醚溶剂含量模型进行分析预测ꎬ结果见表３ꎮ预测值平均误差为０.２４％ꎬ平均相对误差为１.０６８％ꎮ验证集样品的多次预测结果都与真实值接近ꎬ说明模型重复性良好ꎬ准确度较高ꎬ结果可靠ꎮ表３㊀醇醚混合溶剂定量模型的重复性验证结果Ｔａｂ.３㊀Ｒｅｐｅａｔａｂｉｌｉｔｙｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｏｆｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅｍｏｄｅｌｆｏｒｓｏｌｖｅｎｔｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇｏｆｅｔｈａｎｏｌａｎｄｅｔｈｅｒ％序号真实值预测值误差相对误差１＃２２.０６０２２.００２０.０５８０.２６３２＃２２.６９５２２.１５１０.５４４２.３９７３＃２３.７０３２３.５７６０.１２７０.５３６４＃１９.６８５１９.９７３０.２８８１.４６３５＃２１.５４２２１.７７３０.２３１１.０７２６＃２４.７９８２４.５９９０.１９９０.８０２７＃２０.４２１２０.７５７０.３３６１.６４５８＃２５.５９０２５.４４８０.１４２０.５５５平均值２２.５６２２２.５３４０.２４１１.０６８２.７㊀溶剂质量分数对切药质量影响醇醚溶剂质量分数对单基药的流动性及软硬程度有较大影响ꎬ从而影响切药质量ꎮ随着单基发射药溶剂含量的增加ꎬ药条逐渐变软ꎮ醇醚混合溶剂对硝化纤维素溶解能力较好ꎬ随着溶剂量增大ꎬ棉溶质量比减少ꎬ流动性变好ꎬ单基药变软ꎮ从微观角度看ꎬ溶剂质量分数的增加ꎬ易减弱硝化纤维素大分子间的作用力ꎬ有利于分子间的滑动而导致移动ꎮ经七孔单基药切药试验ꎬ研究结果表明:当醇醚溶剂质量分数低于２０％时ꎬ单基药样品流动性差ꎬ药条硬度太大ꎬ切药摩檫力过大易导致燃烧起火ꎻ当７３２０１８年１２月㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀一种单基发射药制备工序中切药条件的研究㊀徐㊀君ꎬ等㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀Copyright©博看网. All Rights Reserved.醇醚溶剂质量分数在２０％~２４％之间时ꎬ切药药粒形貌比较规整ꎬ孔的大小与位置都比较均匀ꎬ如图６(ａ)所示ꎻ溶剂质量分数高于２４％时ꎬ药条变软ꎬ流动性太高ꎬ药粒小孔容易发生形变ꎬ导致产品质量不合格ꎬ如图６(ｂ)所示ꎮ为确保单基药生产过程中切药的质量ꎬ溶剂质量分数应当保持在２０％~２４％之间ꎮ通过近红外光谱法对药条溶剂含量快速检测ꎬ确保切药时溶剂含量在合理范围ꎬ保证了单基发射药切药质量ꎬ提高了切药良品率ꎮ㊀(ａ)ｗ＝２０％~２４％㊀㊀㊀㊀(ｂ)ｗ>２４％㊀㊀图６㊀不同溶剂质量分数的单基发射药切药样品Ｆｉｇ.６㊀Ｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅｓａｍｐｌｅｓ３　结论单基药生产工序中切药阶段是非常重要的一个环节ꎬ为了给单基发射药连续生产过程提供一种切药条件快速判定方法ꎬ研究了利用近红外光谱法对药条溶剂质量分数进行快速检测ꎬ得出如下结论:１)通过对比分析硝化棉㊁醇醚溶剂和单基药样品的近红外光谱图ꎬ结合不同区间建立的模型的根方差对比ꎬ确定最优的建模区间为９４０３.２~７４９９.５ｃｍ－１ꎮ２)采用留一法交互验证ꎬ确定单基药切药工序中醇醚溶剂质量分数模型的最佳主因子数为４ꎮ３)使用偏最小二乘法建立醇醚溶剂质量分数的模型ꎬ模型的交互验证相关系数Ｒ２ｃｖ为９７.１２％ꎬ交互验证均方根误差ＥＲＭＳＥＣＶ为０.３９６ꎬ预测均方根误差ＥＲＭＳＥＰ为０.１８５ꎬ拟合效果良好ꎬ准确可靠ꎮ４)用建立好的醇醚溶剂质量分数模型对预测集样本进行预测ꎬ预测值误差小于１％ꎮ５)切药试验表明ꎬ醇醚溶剂质量分数在２０％~２４％时ꎬ切药质量最好ꎬ采用近红外光谱法快速检测单基药醇醚溶剂质量分数ꎬ克服了传统单基药切药阶段人工经验判断的不科学性以及无法量化的问题ꎬ在１ｍｉｎ内就可实现切药条件的准确评估ꎮ参考文献[１]ＢＲＡＣＫＥＴＴＦＳ.Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｓｐｅｃ￣ｔｒａｏｆｓａｔｕｒａｔｅｄｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ[Ｊ].ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａ￣ｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓꎬ１９２８ꎬ１４(１１):８５７￣８６４. [２]ＪＩＮＴＸꎬＹＵＦＬꎬＬＩＭＹꎬｅｔａｌ.ＲａｐｉｄａｎｄｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｉｖｅａｌｋａｌｏｉｄｓｉｎｆｏｕｒｐａｒｔｓｏｆＣｏｐｔｉｄｉｓＲｈｉｚｏｍａｂｙｎｅａｒ￣ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ[Ｊ].ＳｐｅｃｔｒｏｃｈｉｍｉｃａＡｃｔａＰａｒｔＡ:ＭｏｌｅｃｕｌａｒａｎｄＢｉｏｍｏｌｅｃｕｌａｒＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙꎬ２０１８ꎬ１８８:６１１￣６１８.[３]ＮÙÑＥＺ￣ＳÁＮＣＨＥＺＮꎬＭＡＲＴÍＮＥＺ￣ＭＡＲÍＮＡＬꎬＰＯＬ￣ＶＩＬＬＯＯꎬｅｔａｌ.Ｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ(ＮＩＲＳ)ｆｏｒｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｉｌｋｆａｔｆａｔｔｙａｃｉｄｐｒｏｆｉｌｅｏｆｇｏａｔｓ[Ｊ].ＦｏｏｄＣｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ２０１６ꎬ１９０:２４４￣２５２. [４]㊀ＢＯＲＧＥＳＧＲꎬＦＡＲＩＡＳＧＢꎬＢＲＡＺＴＭꎬｅｔａｌ.Ｕｓｅｏｆｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｆｏｒｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｄｒｏｐｌｅｔｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔｉｎｗａｔｅｒ￣ｉｎ￣ｃｒｕｄｅｏｉｌｅｍｕｌｓｉｏｎｓｉｎｐｒｅｓｓｕ￣ｒｉｚｅｄｐｉｐｅｌｉｎｅ[Ｊ].Ｆｕｅｌꎬ２０１５ꎬ１４７:４３￣５２. [５]㊀蒋忠亮ꎬ张皋ꎬ苏鹏飞ꎬ等.ＨＭＸ含量实时检测ＮＩＲＳ模型的建立与优化[Ｊ].火炸药学报ꎬ２０１４ꎬ３７(１):６６￣６９.ＪＩＡＮＧＺＬꎬＺＨＡＮＧＧꎬＳＵＰＦꎬｅｔａｌ.ＥｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔａｎｄｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆＮＩＲＳｍｏｄｅｌｆｏｒｒｅａ￣ｔｉｍｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆＨＭＸｃｏｎｔｅｎｔ[Ｊ].ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｘｐｌｏｓｉｖｅｓａｎｄＰｒｏｐｅｌｌａｎｔｓꎬ２０１４ꎬ３７(１):６６￣６９.[６]㊀ＭＡＴＴＯＳＥＣꎬＭＯＲＥＩＲＡＥＤꎬＤＵＴＲＡＲＣＬꎬｅｔａｌ.ＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＨＭＸａｎｄＲＤＸｃｏｎｔｅｎｔｉｎｓｙｎｔｈｅ￣ｓｉｚｅｄｅｎｅｒｇｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｂｙＨＰＬＣꎬＦＴ￣ＭＩＲꎬａｎｄＦＴ￣ＮＩＲｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｉｅｓ[Ｊ].ＱｕíｍｉｃａＮｏｖａꎬ２００４ꎬ２７(４):５４０￣５４４.[７]㊀ＭＯＲＲＩＳＲＥꎬＨＡＭＭＯＮＤＭＨꎬＣＲＡＭＥＲＪＡꎬｅｔａｌ.Ｒａｐｉｄｆｕｅｌｑｕａｌｉｔｙｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｔｈｒｏｕｇｈｃｈｅｍｏｍｅｔｒｉｃｍｏ￣ｄｅｌｉｎｇｏｆｎｅａｒ￣ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒａ[Ｊ].Ｅｎｅｒｇｙ＆Ｆｕｅｌｓꎬ２００９ꎬ２３(３):１６１０￣１６１８.[８]㊀ＪＵＤＧＥＭＤ.Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｎｅａｒ￣ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏ￣ｐｙｆｏｒｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｃｏｎｔｒｏｌａｎａｌｙｓｉｓｏｆｒｏｃｋｅｔｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｆｕｅｌｐｒｅ￣ｍｉｘｅｓ[Ｊ].Ｔａｌａｎｔａꎬ２００４ꎬ６２(４):６７５￣６７９. [９]㊀高荣强ꎬ范世福.现代近红外光谱分析技术的原理及应用[Ｊ].分析仪器ꎬ２００２(３):９￣１２.ＧＡＯＲＱꎬＦＡＮＳＦ.Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｏｄｅｒｎｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｉｃｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ[Ｊ].ＡｎａｌｙｔｉｃａｌＩｎ￣ｓｔｒｕｍｅｎｔａｔｉｏｎꎬ２００２(３):９￣１２.[１０]㊀ＺＨＯＵＳꎬＷＡＮＧＺꎬＬＵＬꎬｅｔａｌ.Ｒａｐｉｄｑｕａｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇａｇｅｎｔｓｉｎｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓｕｓｉｎｇｎｅａｒｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ[Ｊ].ＩｎｆｒａｒｅｄＰｈｙｓｉｃｓ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏ￣ｇｙꎬ２０１６ꎬ７７:１￣７.[１１]㊀ＲＩＮＮＡＮÅꎬＶＡＮＤＥＮＢＥＲＧＦꎬＥＮＧＥＬＳＥＮＳＢ.Ｒｅ￣ｖｉｅｗｏｆｔｈｅｍｏｓｔｃｏｍｍｏｎｐｒｅ￣ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｆｏｒｎｅａｒ￣ｉｎｆｒａｒｅｄｓｐｅｃｔｒａ[Ｊ].ＴｒＡＣＴｒｅｎｄｓｉｎＡｎａｌｙｔｉｃａｌＣｈｅｍｉｓｔｒｙꎬ２００９ꎬ２８(１０):１２０１￣１２２２.㊀㊀８３㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀爆㊀破㊀器㊀材㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第４７卷第６期Copyright©博看网. All Rights Reserved.。

一种改进单基发射药性能的方法探索研究

一种改进单基发射药性能的方法探索研究提高发射药能量是武器能源追求高威力的发展方向,开展其能量性能、燃烧性能以及力学性能等基础研究具有重要的实际意义。

本文以单基发射药配方为基础,在其中添加高能组分黑索今(RDX)提高能量,通过改变RDX含量(5%、10%、15%、20%)、粒度(0.20μm、3.70μm、7.60μm、9.33μm、13.34μm、100.00μm)、硝化棉含氮量等条件制备了相应的发射药样品。

借助密闭爆发器实验,研究了RDX粒度、含量以及硝化棉含氮量等对改性单基发射药燃烧性能的影响,获得了不同RDX含量及不同硝化棉含氮量的改性单基发射药的能量规律,并结合差示扫描量热(DSC)实验获得的RDX、单基发射药以及改性单基发射药的热分解特性,对其燃烧规律进行了分析;通过抗拉伸实验、抗压缩实验和抗冲击实验等实验方法,研究了 RDX粒度、含量、硝化棉含氮量等对改性单基发射药样品力学性能的影响规律;采用静态热机械分析(TMA)实验研究了改性单基发射药的热膨胀性能,并对影响改性单基发射药力学性能的因素进行了分析。

研究结果表明:改性单基发射药的热分解过程主要分为NC基体的热分解和RDX的热分解;20%RDX含量的发射药样品的火药力与单基发射药和双芳-3标准药相比分别提高 11.37%、6.93%。

当RDX含量相同时(5%),随RDX粒度的减小,改性单基发射药的燃速降低,力学性能呈上升趋势,高温抗压强度与双芳-3标准药相当。

含7.60μmRDX改性单基发射药的低温抗冲击强度与单基发射药和双芳-3标准药相比分别变化-11.81%、26.13%。

当RDX粒度一致时(7.60μm),随RDX含量的增加,改性单基发射药的抗压、抗拉强度与单基发射药相比有小幅降低,高温抗压强度与双芳-3标准药相当。

不同NC含氮量的改性单基发射药性能研究结果表明,由三种NC(A、B、C级)混合而成的改性单基发射药具有较优的综合力学性能,与单基发射药和双芳-3标准药相比,低温抗冲击强度分别提高49.45%、113.74%。

高氮量改性单基发射药的制备和性能研究

高氮量改性单基发射药的制备和性能研究于慧芳;李梓超;刘波;魏伦;郑双;韩冰【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2018(41)6【摘要】通过浸渍-钝感工艺制备了含氮量分别为13.0％和13.15％的改性单基发射药样品,采用扫描电镜、密闭爆发器试验和内弹道试验研究了不同含氮量、不同工艺条件对改性单基发射药性能的影响.结果表明,与含氮量13.0％的改性单基发射药相比,含氮量13.15％改性单基发射药的NC更难被NG塑化,端面内孔不易封堵;高氮量改性单基药具有更高的火药力,其燃烧渐增性随NG和钝感剂含量的增加而提高;高氮量改性单基发射药在装药量较少的条件下,弹丸初速比低氮量改性单基发射药提高16.9m/s,高温(50℃)、常温(20℃)和低温(-40℃)试验中,膛压、初速随温度升高而升高,并且具有低温度系数的特点.【总页数】5页(P632-636)【作者】于慧芳;李梓超;刘波;魏伦;郑双;韩冰【作者单位】西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;TQ562【相关文献】1.GAP基热塑性弹性体改性单基发射药的热行为及力学性能 [J], 郭茂林;马忠亮;何利明;何伟;朱林2.溶剂抽取工艺制备改性单基发射药的燃烧性能 [J], 李达;刘少武;于慧芳;刘波;韩冰;姚月娟;魏伦;王锋3.高性能改性单基发射药的制备与性能 [J], 王琼林;刘少武;于慧芳;梁勇;张远波;李丽4.高氮量单基药的改性研究 [J], 第五旬宁;林秉章5.三元混合溶剂对高氮含量单基发射药性能的影响 [J], 喻艾萍; 徐滨; 王彬彬; 廖昕因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种单基发射药制备工序中切药条件的研究

一种单基发射药制备工序中切药条件的研究徐君;邓国栋;王云云;王志强;谷强;曾建【期刊名称】《爆破器材》【年(卷),期】2018(047)006【摘要】为了给单基发射药连续生产过程提供一种切药条件快速判定方法,研究了单基药溶剂质量分数对切药质量的影响及利用近红外光谱法快速检测药条溶剂的质量分数.通过对单基药样品与醇醚溶剂光谱采集及光谱分析,确定了醇醚溶剂建模波长范围为9403.2～7499.5 cm-1,选择一阶导数的方法对单基药样品光谱预处理,以偏最小二乘法建立醇醚溶剂质量分数的模型,模型的决定系数为0.9712,预测平均误差小于1％,说明模型拟合效果良好,准确可靠,该模型能用于单基药切药过程药条溶剂质量分数的快速检测.经切药试验研究,药条中溶剂质量分数为20％～24％,才能保证切药的质量.近红外光谱法对药条溶剂质量分数快速检测,为单基发射药连续生产过程提供了一种切药条件快速的判定方法.【总页数】5页(P34-38)【作者】徐君;邓国栋;王云云;王志强;谷强;曾建【作者单位】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;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;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;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;泸州北方化学工业有限公司四川泸州,646000;泸州北方化学工业有限公司四川泸州,646000【正文语种】中文【中图分类】TQ562+.21;O657.3【相关文献】1.溶剂抽取工艺制备改性单基发射药的燃烧性能 [J], 李达;刘少武;于慧芳;刘波;韩冰;姚月娟;魏伦;王锋2.改善单基发射药内弹道性能的途径研究 [J], 李达;刘少武;刘波;于慧芳;王锋3.高性能改性单基发射药的制备与性能 [J], 王琼林;刘少武;于慧芳;梁勇;张远波;李丽4.高氮量改性单基发射药的制备和性能研究 [J], 于慧芳;李梓超;刘波;魏伦;郑双;韩冰5.改性单基发射药热行为和力学性能的研究 [J], 韩进朝;杨慧群;王亚微;武学安因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。