柱形装药的快速电爆炸起爆技术

摘要

爆炸桥丝火工品的抗静电性能好，起爆快，通过桥丝的电爆炸迅速产生等离子体起爆炸药，在电磁脉冲发生器中可作为启动装置。本文通过三乙烯二胺乙二胺高氯酸盐(SY)压成中空形药柱，其中穿入桥丝，组成爆炸桥丝火工品，研究SY的密度、粒度和不同包覆组份，以及桥丝种类、尺寸等条件下，桥丝的电爆炸特性和桥丝对SY的起爆特性。 (1)通过高压脉冲放电，桥丝发生电爆炸起爆SY药柱的实验发现:直径在6mm以下的药柱无法被桥丝起爆;当SY的粒径减小和药柱的密度增大时，SY药柱更易于被起爆，相比较，粒度的影响更大;在SY药剂中添加不同组分进行包覆会影响药柱的导热性，导热性越强，药柱越容易被桥丝起爆;Ni-Cr桥丝相对于Al和W桥丝，更容易起爆SY药柱;长度和截面积小的桥丝也更容易起爆高度相同的SY药柱。 (2)利用靶线法测试了密度分别为1.435g/cm3，1.48g/cm3，1.55g/cm3，1.60g/cm3，1.66g/cm3，1.70g/cm3，1.75g/cm3的药柱的爆速，按序得到的爆速为:3636m/s，3720m/s，3816m/s，3924m/s，4107m/s，4235m/s，4353m/s。随着密度的增加，SY药柱的爆速也随之上升。 (3)通过示波器测试了桥丝电爆炸过程中的电压电流曲线，升高放电的电压，可以缩短等离子体出现的时间并提高注入等离子体中的能量。 (4)利用原子发射光谱双谱线法，测试了桥丝爆炸时等离子体的温度和电子密度，桥丝在3kV电压下产生的等离子体最高爆温为11969K，等离子体电子密度为1.955×1015cm-3。

目录

声明

摘要

1绪论

1．1论文选题背景及意义

1．1．1研究背景

1．1．2等离子体起爆炸药研究进展

1．1．3爆炸桥丝式火工品的优势

1．2桥丝起爆小尺寸装药理论基础

1．2．1燃烧转爆轰理论

1．2．2爆轰的直径效应

1．2．3小尺寸装药的爆轰

1．3爆炸桥丝电雷管起爆炸药理论基础

1．3．1金属丝的爆炸

1．3．2炸药的起爆

1．4本文主要研究内容

2 SY制备工艺、处理及电爆炸爆轰特性

2．1 SY的制备及处理

2．2工艺条件对SY产率及颗粒晶形的影响

2．2．1工艺条件对SY产率的影响

2．2．2生产工艺对SY粒度及晶形的影响

2．3 SY的爆炸性能

2．4 SY药剂的处理

2．4．1 SY包覆处理

2．4．2筛选

2．4．3中心孔径设计

2．5 SY药柱在电爆作用下的爆轰特性

2．5．1 SY装药方式对起爆特性的影响

2．5．2中心孔径对冲击转爆轰的影响

2．6桥丝的种类及尺寸对起爆特性的影响

2．6．1桥丝的种类

2．6．2桥丝尺寸对SY冲击转爆轰的影响

2．7．1爆速的理论计算

2．7．2 SY的爆速测试

2．8本章小结

3桥丝电爆炸过程的实验研究

3．1金属丝电爆炸的物理特性

3．1．1爆炸丝内产生高温

3．1．2爆炸丝内产生强冲击波

3．2桥丝爆炸的电学特性

3．2．1桥丝电爆炸过程的电阻变化

3．2．2桥丝电爆炸过程中电流的变化

3．2．3桥丝电爆炸过程的电压变化

3．3波形测量结果

3．4本章小结

4桥丝爆炸产生等离子体的实验研究

4．1等离子体诊断方法

4．2原子发射光谱测温法

4．2．1原子发射光谱多谱线法

4．2．2光纤光谱射测温法

4．2．3双谱线法测温原理

4．3桥丝电爆炸的等离子体温度测量

4．3．1桥丝的发射光谱

4．3．2桥丝等离子体温度的测试装置

4．3．3影响仪器测量结果的因素

4．3．4等离子体温度的测试

4．3．5等离子体密度的计算

4．4本章小结

5结论

致谢

参考文献

附录