添加高氯酸铵的乳化炸药配方设计和热稳定性研究

摘要

近年来，国内外的研究人员对于乳化炸药都趋向于“威力高且安定性好”方面的研究，尤其是在乳化炸药中添加一定的添加剂来研究这些添加剂对其性能影响的研究。本文从这一点出发，就现国内对高氯酸铵(AP)是否可以加入乳化炸药之中争议，对添加AP的乳化炸药进行一系列的探究，包括了其配方的设计，理论爆炸参数的运算，利用C80进行热稳定性的分析，并最终给出其生产可行性设计。通过研究可得出如下结论:
　　(1)在炸药的配方设计中，应该充分考虑包括零氧平衡在内的设计原则。
　　(2)在乳化炸药中添加一定量的AP能够增加乳化炸药的爆热，爆温及爆速，降低其爆容，使得炸药的爆炸参数达到良好值，提高了炸药的爆炸性能。
　　(3)对C80微热量热仪测试的结果分析得出，AN的α斜方晶体(Ⅳ)(←)β斜方晶体(Ⅲ)的晶型转变温度为35.42℃;α斜方晶体(Ⅳ)(←)四方晶体(Ⅱ)的晶型转变温度为60.76℃;β斜方晶体(Ⅲ)(←)四方晶体(Ⅱ)的转变温度为85.33℃;四方晶体(Ⅱ)(←)立方晶体的转变温度为118.39℃。
　　同时，发现AP对乳化炸药的热分解具有催化作用，但是作用效果不是很显著;含AP的乳化炸药的活化能也能达到安全性的标准。
　　(4)对含AP的乳化炸药进行生产可行性设计，成本估算，以及一定的经济分析，从而可以确定，在现阶段生产含AP的乳化炸药是有一定的社会和经济效益的。
　　因此，含AP的乳化炸药有着良好的热安定性，优良的爆炸能力，可观的经济效益，这可以作为乳化炸药生产过程中考虑添加一定量的AP的理论参考。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究背景与意义

1．2 国内外研究概况以及评述

1．2．1 硝酸铵和乳化炸药的热分解和高氯酸铵的热分解

1．2．2 高威力乳化炸药研究概况

1．3 研究内容

2 添加AP的乳化炸药的爆炸参数和配方设计

2．1 高氯酸铵的性质及其应用

2．1．1 高氯酸铵的性质

2．1．2 高氯酸铵的主要用途和生产方法

2．2 氧平衡

2．2．1 定义

2．2．2 配方设计

2．3 爆炸分解产物和爆炸方程式的确定

2．4 爆炸参数的理论计算

2．4．1 爆热的计算

2．4．2 爆温的计算

2．4．3 爆容的计算

2．4．4 爆速的计算

2．5 分析与小结

2．6 本章小结

3 乳化炸药的热分析的研究方法

3．1 热分析

3．1．1 热分析理论

3．1．2 热分析动力学方程

3．1．3 常用的热分析仪器

3．2 C80微热量热仪

3．2．1 C80的简介

3．2．2 C80的工作原理和使用方法

3．3 动力学分析的方法

3．3．1 Flynn-Wall-Ozawa法(FWO法)

3．3．2 Friedman法

3．3．3 Kissinger法

3．3．4 非线性等转化率法

3．3．5 推测反应机理函数

3．3．6 国际上对于反应性物质的评价

3．3．7 基于本实验仪器C80的特殊的动力学(参数求解)分析方法

3．4 本章小结

4 添加AP的乳化炸药的热分析

4．1 添加AP的乳化基质的制备

4．1．1 实验药品和仪器

4．1．2 配方的制备

4．2 添加AP的乳化基质的热分析

4．3 本章小结

5 添加AP的乳化炸药的生产可行性初步分析

5．1 生产工艺分析

5．1．1 国内生产技术现状

5．1．2 高氯酸铵的溶解度

5．1．3 高氯酸铵的加入方式

5．1．4 配方及工艺

5．1．3 工艺流程

5．2 原材料价格对比分析

5．2．1 原料生产成本

5．2．2 燃料和动力消耗

5．3 技术经济分析和概算

5．4 本章小结

6．结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果