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%。