NTO/HMX基钝感压装炸药研究

摘要

近几十年来，世界各国逐渐将高能钝感炸药作为弹药发展的重点，现代战场上的弹药在具有高威力的同时，在作战和生产、贮运过程中也应当具有一定的安全性。NTO是近年来受到人们普遍重视的一种钝感单质炸药，其安全性能与TATB相当，而爆速高于TATB，且NTO的成本低，有望代替价格昂贵的TATB作为新一代的钝感炸药。
　　通过混合炸药的能量和机械感度设计以及制备工艺的研究，研究出了一种 NTO/HMX基钝感压装炸药，为我国钝感压装炸药增加一种新型配方。首先采用爆炸概率法测得NTO的撞击感度和摩擦感度分别为28％和32%，HMX的撞击感度和摩擦感度均为100%。通过混合炸药理论性能参数的计算选择理论爆速符合要求的配方。采用室温下的溶液-水悬浮法制备造型粉，通过考察粘结剂对炸药的包覆性能确定了产品的粘结剂CF1。然后用粘结剂CF1包覆炸药以降低混合炸药的机械感度，依次考察了主炸药粒度级配、主炸药配比和粘结剂含量对炸药的钝感作用，并综合考虑上述三因素对混合炸药爆速的影响，逐步降低了混合炸药的机械感度，使产品的撞击感度和摩擦感度分别降低至14.7%和16.0%，爆速达到8442.7 m·s-1。进一步用0.5%的石墨包覆造型粉后，产品的撞击感度和摩擦感度分别降低至8.7%和9.3%，爆速达到了8440.3 m·s-1；最终确定NTO/HMX钝感压装炸药的配方组成为：NTO（30μm）47%、HMX（60μm）47%、粘结剂CF15.5%、石墨0.5%。
　　通过单因素实验和正交实验对溶液-水悬浮法制备 NTO/HMX钝感压装炸药的工艺条件进行了优化，确定了最佳工艺条件为水药比1.6、搅拌速度400 r·min-1、加料速度8 mL·min-1。采用绝热加速量热仪（ARC）对产品的绝热分解性能进行了研究，对产品的热安全性进行了评价，结果表明：该炸药绝热分解的初始温度为172.92℃，活化能为295.9 kJ·mol-1，初始反应温度和活化能均较高，具有良好的热安全性。

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1绪论

1.1研究背景

1.2国内外研究现状

1.3研究的主要内容

2 NTO/HMX基压装炸药配方设计

2.1主体炸药

2.2粘结剂的选择

2.3能量的理论计算

2.4数据分析与讨论

2.5本章小结

3 NTO/HMX基压装炸药的钝感研究

3.1原料的机械感度和相容性测试

3.2 NTO/HMX基压装炸药的制备

3.3粘结剂包覆对炸药的钝感作用研究

3.4钝感剂包覆对炸药的钝感作用研究

3.5本章小结

4 NTO/HMX基钝感压装炸药制备工艺的优化

4.1各工艺条件对造型粉质量的影响

4.2正交实验

4.3 本章小结

5 NTO/HMX基钝感压装炸药的热安全性评价

5.1实验原理

5.2实验仪器、样品及操作

5.3实验结果及分析

5.4 本章小结

6 结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢