纳米Fe_(2)O_(3)对温压炸药中铝粉爆炸特性的影响

摘要

为提高温压炸药配方的威力,根据铝热反应的基本原理,在温压炸药固相组分中添加纳米Fe_(2)O_(3),探究通过诱导铝热反应的方式来提高炸药威力的新途径。利用20 L柱形爆炸容器在10 kJ点火能量下研究了不同质量比的微米或纳米铝粉与纳米Fe_(2)O_(3)组成的混合体系的爆炸特性。研究发现,随着纳米Fe_(2)O_(3)含量的增大,Al/Fe_(2)O_(3)混合体系的最大爆炸压力和升压速率呈现先增大、后减小的趋势。当纳米Fe_(2)O_(3)质量分数为5.4%时,混合体系的最大爆炸压力最大。随后,在此配比下开展了混合体系粉尘浓度对爆炸特性的影响规律研究。结果表明,随着粉尘浓度的增加,最大爆炸压力先增加、后降低,在质量浓度为400 g/m 3时达到峰值。结合理论分析认为,纳米Fe_(2)O_(3)的加入能够改善温压炸药固相体系的反应活性,且对铝粉的爆炸剧烈程度有促进和抑制的双面作用。