四种高品质含能晶体材料

摘要

含能材料的晶体特性如颗粒尺寸、晶体表面形态以及晶体内部缺陷等是影响炸药安全性能、力学性能以及加工性能的重要因素。通过晶体品质改进技术可以获得综合性能显著改善的高品质含能晶体(High-quality Energetic Crystal，HQEC)材料。本文主要介绍了由中国工程物理研究院化工材料研究所研制的四种HQEC材料，既高品质奥克托今(D-HMX)、高品质黑索金(D-RDX)、高品质六硝基六氮杂异伍兹烷(D-CL-20)和高品质球形硝基胍(Q-NQ)的性能及特点。分别采用折光指数匹配光学显微镜法、密度梯度法等表征方法研究了几种高品质含能晶体材料的颗粒形貌、晶体缺陷、颗粒密度等晶体结构特征，并对部分材料进行了撞击感度和冲击波感度试验研究。结果表明这四种高品质含能晶体材料颗粒均匀，粒度分布窄，形状接近球形，流散性好，晶体内部缺陷少，颗粒密度接近晶体理论密度，其中D-HMX1.902g/cm3，D-RDX 1.798g/cm3，D-CL-20 2.036g／cm3，Q-NQ 1.762g／cm3，加工性能和安全性能显著提高，D-HMX用于压装PBX、浇注PBX和NEPE高能推进剂中可显著降低冲击波感度，D-RDX用于浇铸PBX冲击波感度降低30％以上，D-CL-20机械撞击感度降低60％以上，Q-NQ松装密度大于0.96g/cm3，是普通硝基胍松装密度的6到7倍。