高聚物粘结炸药

摘要： 为获得高聚物粘结炸药内部的热点信息,对其内部椭圆形孔洞在激波载荷作用下的坍塌过程进行了研究。通过相似分析和中尺度模拟,分析冲击强度和孔洞几何形状(孔洞尺寸、位置和伸长状态)对热点温度的影响。结果表明:在一定的冲击强度及特定位置和伸长状态下椭圆形孔洞产生的热点温度可高达2 990 K,比同面积下圆孔洞产生的热点温度(1 946 K)高54%,可使炸药更加敏感;通过使用中间渐近、完全和不完全相似的相似性分析,得到由椭圆形孔洞在激波载荷作用下坍塌所导致的热点温度半经验解析表达,以表征热点温度与冲击强度和孔洞几何形状的关系,热点温度的理论预测结果与数值结果吻合良好。

摘要： 为提高高固体含量浇注高聚物粘结炸药的工艺性能及力学性能,采用了2种非酯类增塑剂NP、KA,以增塑剂DOS为参照物,对比分析了3种不同增塑剂对HTPB的增塑效果;同时在RDX/HTPB基浇注炸药配方中进行了应用对比,研究了不同增塑剂对炸药配方的工艺性能、力学性能、机械感度及爆轰性能的影响。结果表明:与DOS相比,增塑比为1时,非酯类增塑剂NP、KA具有耐迁移性,对HTPB的增塑性良好,可显著提高RDX基含铝炸药的工艺性能及力学性能,对炸药的爆轰性能基本无影响,在HTPB基高固体含量浇注炸药中具有良好的应用前景。

摘要： 为提高高固体含量浇注高聚物粘结炸药的工艺性能及力学性能,采用了 2种非酯类增塑剂NP、KA,以增塑剂DOS为参照物,对比分析了 3种不同增塑剂对HTPB的增塑效果;同时在RDX/HTPB基浇注炸药配方中进行了应用对比,研究了不同增塑剂对炸药配方的工艺性能、力学性能、机械感度及爆轰性能的影响.结果表明:与DOS相比,增塑比为1时,非酯类增塑剂NP、KA具有耐迁移性,对HTPB的增塑性良好,可显著提高RDX基含铝炸药的工艺性能及力学性能,对炸药的爆轰性能基本无影响,在HTPB基高固体含量浇注炸药中具有良好的应用前景.

摘要： 在含能材料中添加高分子粘结剂来制备高聚物粘结炸药(PBXs)是改善其力学性能的一种重要手段.含能材料1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐(TKX-50)具有高储能、高爆速、低灵敏度和低毒性等特点.将TKX-50分别与HMX和RDX混合得到TKX-50/HMX混合体系和TKX-50/RDX混合体系.该文利用分子动力学(MD)模拟分别计算在TKX-50、TKX-50/HMX混合体系和TKX-50/RDX混合体系中添加聚双(叠氮基甲基)氧杂环丁烷(poly-BAMO)和聚双(氟甲基)氧杂环丁烷(poly-BFMO)形成的PBXs的力学性能.基于弹性力学原理计算的结果表明,TKX-50/高聚物PBXs的杨氏模量E、剪切模量G、体积模量K较纯的TKX-50晶体模量均有下降.且模量随所加入poly-BAMO和poly-BFMO的质量分数增加而降低越多,其中poly-BFMO对PBXs 弹性和塑性的提高比poly-BAMO更显著.TKX-50/HMX混合体系的PBXs与TKX-50/RDX混合体系的PBXs的K/G值分别相比TKX-50/HMX混合体系与TKX-50/RDX混合体系下降.在TKX-50/RDX混合体系中添加poly-BAMO或者poly-BFMO形成的PBXs相比TKX-50/RDX混合体系硬度增大,弹性下降.

摘要： 为深入探索非均质固体炸药冲击起爆热点机制,重点关注炸药孔洞尺寸分布及热点点火临界条件,建立高聚物粘结炸药(PBX)冲击起爆统计热点反应速率模型,描述热点形成、形核或消亡、点火后燃烧反应演化直至快速转为爆轰的全过程.奥克托今(HMX)基PBX9501和三氨基三硝基甲苯(TATB)基LX-17炸药冲击起爆过程的数值模拟结果显示,反应流场中波到达时间的计算值与实验值偏差小于3.7％,初步验证了统计热点反应速率模型的合理性,且相比文献[21-24]的统计模型适应性更强.研究结果表明:孔洞尺寸分布对非均质固体炸药冲击起爆感度影响显著;HMX基PBX炸药冲击起爆爆轰成长过程呈加速反应特性,而TATB基PBX炸药表现为稳定反应特性,进一步提高了对HMX/TATB混合基钝感高能炸药冲击起爆机理的认识.

摘要： 基于材料设计以及装药结构力学响应等工程中的需求,通过粘结剂的使用能够获得理想的安全性能、爆轰性能、力学性能.以奥克托金(HMX)为主体炸药,特性黏度不同的氟橡胶F2311为粘结剂制备了HMX基高聚物粘结炸药(PBX),对PBX的成型密度、压缩强度、拉伸强度、弹性模量等进行了测试.结果 表明:用特性黏度1.95dL/g的F2311制备的PBX195样品压缩强度为4.05MPa,拉伸应变为1.56％,高于其他PBX样品;PBX195的拉伸模量为0.668GPa,远低于其他PBX样品.特性黏度为1.95dL/g的F2311最适合作为HMX基PBX的粘接剂,用其制备的PBX力学性能和成型性能得到明显改善.

摘要： 为分析奥克托今基高聚物粘结炸药(PBX)在经历准等熵高压加载时炸药动态响应特性,开展了PBX爆轰实验研究。采用磁驱动准等熵压缩加载设备CQ-4装置和多路光子多普勒测速技术,建立一维准等熵加载起爆响应实验测试系统,研究炸药在加载压力12.7~17.2 GPa下的爆轰成长规律。结果表明:准等熵加载下起爆机制与冲击起爆机制存在明显差异,准等熵加载在较强冲击波形成之前热点形成少,炸药基本不发生化学反应;形成较强冲击波后,炸药响应表现为热点机制主导的冲击起爆爆轰成长特性;对不同装药密度的PBX-C10炸药在准等熵加载下的起爆响应进行比较,发现同等压力下较低密度的炸药样品起爆成长更快,但实验表现并不明显,需要进一步计算分析。

摘要： 为研究剪切速率对端羟基聚丁二烯(HTPB)/黑索金(RDX)/铝粉(Al)/己二酸二辛酯(DOA)即(HTPB/RDX/Al/DOA)复合体系流变特性的影响,在50°C和60°C、不同剪切速率条件下,对固体组分(由RDX和Al不同配合比组成)不同用量制得的HTPB/RDX/Al/DOA复合体系进行流变测量.研究表明,对固体组分用量小于60％的复合体系,流变特性表现为牛顿流体特性,随着固体组分用量的增大,零剪切速率的表观黏度依次增大,非牛顿流体特性依次增强,固体组分用量为90％制得的HTPB/RDX/Al/DOA复合体系,在60°C条件下,零剪切速率对应的表现黏度为82.7Pa·s,剪切速率为200s-1的表观黏度为1.9Pa·s.对于70％、80％、90％的HTPB/RDX/Al/DOA复合体系,存在一个黏度转变的临界剪切速率,在剪切黏度小于该临界剪切速率条件下,体系黏度不变.

摘要： 通过溶液-水悬浮工艺制备不同配比的TATB/HMX粘结炸药,利用扫描电镜、XRD、DSC和撞击感度测试等方法进行性能表征.结果表明:当HMX含量为55％时,可以得到形貌完好的晶体颗粒,HMX含量过高或者过低都会对粘结炸药的形貌及粒度产生影响;由XRD得出,包覆前后HMX和TATB的晶型结构没有发生变化即整个包覆工艺过程没有改变物质的晶型;由DSC分析,制备后的PBX活化能均有所提高,且当HMX含量为55％时制备后的高聚物粘结炸药热安定性提高效果最明显;通过撞击感度实验H50为120cm下三种PBX全都不发火,说明TATB对HMX有较好的降感作用.该实验制备HMX/TATB高聚物粘结炸药的最佳配比是HMX:Vinton-A:TATB=55:5:40.

摘要： 三氨基三硝基苯(TATB)基高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosives,简称PBXs)是一种晶体颗粒高度填充的非均质双相高分子复合材料,由单质TATB高能炸药晶体和高聚物粘结剂组成.目前利用中子衍射谱开展PBXs内应力研究在国内外均尚属空白.为探索运用中子衍射方法开展TATB基PBXs内应力分析的可行性,在中国工程物理研究院的中子应力散射谱仪上开展TATB基PBXs的中子衍射角、衍射强度研究,并开展了TATB基PBX中子散射内应力在线检测.结果表明,TATB基PBXs的(002)晶面(29°衍射角)和(412)晶面(75°衍射角)可作为中子应力观测晶面,中子衍射信号强度随路径指数衰减,晶格间距的变化(点阵应变)与对其施加的应力呈近似线性增加的关系,随着应力的增加,点阵应变随之增加.因此,与金属中子应力测量类似,可以利用中子应力分析技术测量TATB基PBXs的点阵应变,利用胡克定律将点阵应变乘以衍射弹性常数即可计算出TATB基PBXs应力值.

摘要： 针对高聚物粘结炸药(PBX)机械加工性差,对力和温度等刺激较为敏感的现状,为提高PBX材料加工精度和表面质量,实现复杂异形炸药件的高质量加工.本文以PBX力学性能模拟材料超声振动车削加工试验和表面微观形貌观测为基础,研究其超声振动车削机理及表面形成机理.研究表明,与普通车削相比,振动车削在降低PBX材料表面粗糙度,提高表面质量方面具有显著优势.根据Griffith关于能量平衡及裂纹成核与扩展理论,结合不同刀具振幅条件下的车削试验发现在增大刀具振幅过程中,为平衡刀尖增加的冲击能量,在切削区内工件材料机械能与表面能共同作用下,车削表面形成能量更低、尺寸更大的新裂纹构型.

摘要： 采用自行设计的一种球形炸药一维热爆炸试验装置,开展了三种不同配方的TATB基高聚物粘结炸药的热安全性试验.试验获得了三种PBX炸药在不同温度下的热爆炸延滞时间,拟合得到了相关的热动力学参数,并分析了试验现象和规律.结果表明,TATB/HMX基PBX-1的活化能为140.3KJ·mol-1,与HMX基PBX炸药相近,指前因子为8.04×1011s-1;TATB/Al基的PBX-2和TATB基的PBX-3的活化能分别为156KJ·mol-1和201.34KJ·mol-1,指前因子分别为3.68×1011s-1和1.39×1016s-1.三种PBX炸药中,PBX-1炸药的热安全性相对较差.温度越高,热爆炸延滞时间越短.在热爆炸临界温度以上,温度特别低和温度特别高时,TATB基的炸药反应烈度都比较低.

摘要： 为了评价TATB基高聚物粘结炸药(PBX)抗热冲击断裂性能,对三种配方TATB基PBX药柱进行热冲击试验,基于试验中应变、声发射和温度的实时监测技术,以及试验后的超声波检测技术,建立了一种评价不同配方TATB基PBX抗热冲击断裂性能的试验方法.研究表明,该方法可以对PBX药柱的热冲击损伤积累过程进行监测,有效评价TATB基PBX抗热冲击性能,在配方筛选方面有着较好应用.

摘要： 本文主要介绍了浇注PBX炸药具有低易损性、良好的爆轰性能、优良的力学性能、高质量的装药性能、装药工艺适应性和环境适应性的优越性能,对于实现武器装备升级换代,具有良好的应用价值.

摘要： 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置,对一种高聚物粘结炸药(PBX)模拟材料的冲剪实验进行加载.利用高速摄影装置记录材料动态变形破坏过程,结合数字散斑相关技术,对典型加载条件下的位移场和应变场进行了分析,对PBX模拟材料动态变形破坏现象和机理进行了分析.实验结果验证了DIC方法用于PBX模拟材料动态测量的可行性.

摘要： 采用溶液-水悬浮法,分别制备CL-20/NC和CL-20/GAP造型粉,通过并对其进行SEM、感度、XRD、压药密度和能量性能计算等表征,研究含能粘结剂对CL-20安全性能、成型性能和能量性能的影响.研究结果表明:NC和GAP对CL-20的包覆效果良好,且造型粉制备过程不会引起CL-20晶型的变化;另外,GAP包覆CL-20压制的药柱表现出更好的安全性能、成型性能和能量性能;CL-20/GAP药柱密度超过97％ρTMD,爆速超过9000m/s,具有较高的研究和应用价值.

摘要： 采用溶液-水悬浮法,分别制备CL-20/NC和CL-20/GAP造型粉,通过并对其进行SEM、感度、XRD、压药密度和能量性能计算等表征,研究含能粘结剂对CL-20安全性能、成型性能和能量性能的影响.研究结果表明:NC和GAP对CL-20的包覆效果良好,且造型粉制备过程不会引起CL-20晶型的变化;另外,GAP包覆CL-20压制的药柱表现出更好的安全性能、成型性能和能量性能;CL-20/GAP药柱密度超过97％ρTMD,爆速超过9000m/s,具有较高的研究和应用价值.

摘要： 采用溶液-水悬浮法,分别制备CL-20/NC和CL-20/GAP造型粉,通过并对其进行SEM、感度、XRD、压药密度和能量性能计算等表征,研究含能粘结剂对CL-20安全性能、成型性能和能量性能的影响.研究结果表明:NC和GAP对CL-20的包覆效果良好,且造型粉制备过程不会引起CL-20晶型的变化;另外,GAP包覆CL-20压制的药柱表现出更好的安全性能、成型性能和能量性能;CL-20/GAP药柱密度超过97％ρTMD,爆速超过9000m/s,具有较高的研究和应用价值.

摘要： 本发明公开了一种聚硫脲粘结剂及其制备与应用以及基于聚硫脲增强的高聚物粘结炸药及其制备方法，聚硫脲粘结剂通过2,2′‑(乙烯二氧)双(乙胺)、三(2‑氨基乙基)胺、N,N'‑硫羰基二咪唑进行聚合反应获得，制成聚硫脲粘结剂氯仿溶液，采用水悬浮‑过滤的方式将聚硫脲粘结剂与炸药混合均匀，经抽滤、洗涤、烘干获得基于聚硫脲增强的高聚物粘结炸药。相比于传统聚合物粘结剂体系，采用本发明获得的聚硫脲基高聚物粘结炸药具有高力学强度、高韧性的特征，且本发明的制备方法工艺简单、成本较低、反应条件温和。

摘要： 本发明公开了一种具有导热网络的高聚物粘结炸药及其制备方法，包括：将炸药和高聚物粘结剂加到有机溶剂中，加水和阴(阳)离子表面活性剂，高速剪切乳化，得到炸药/高聚物粘结剂乳液；选择阳(阴)离子表面活性剂对导热填料进行处理，将表面带正(负)电荷的导热填料分散液加入带相反电荷的炸药/高聚物粘结剂乳液中，在正、负电荷的静电相互作用下自组装形成炸药/高聚物粘结剂‑导热填料乳液；对炸药/高聚物粘结剂‑导热填料乳液进行破乳和干燥处理，得到炸药/高聚物粘结剂‑导热填料核壳结构；导热填料聚集在炸药/高聚物粘结剂乳胶粒表面，在PBX炸药中构建形成导热网络。本方法成本低、效率高、易于工业化，应用前景广阔。

摘要： 本发明为一种高力学性能低阻抗高聚物粘结炸药及其制备方法，属于复合含能材料技术领域。本发明炸药由一定配比的高分子粘结材料聚脲、含能材料、炸药性能改善剂制备而成。本发明炸药是通过引入新型粘结剂双组分慢反应聚脲，对高能炸药等进行有效复合，从而显著提高了含能复合物的力学性能，同时解决了现有高能复合炸药附着力低和声阻抗高问题。本发明的高力学性能高聚物粘结炸药提高了炸药组分之间以及炸药和周围盛装材料之间的结合强度，对于含能复合物的力学性能改善以及装药综合性能的提高具有重要的应用价值。此外，本发明炸药在常温下制备，无废水、废液和废气等产生，具有安全环保、工艺简单等优点。

摘要： 提供了一种浇注型高聚物粘结炸药，它包括非酯类增塑剂、工艺助剂、功能助剂、主炸药、金属燃料、端羟基聚丁二烯粘合剂、固化剂；所述非酯类增塑剂为石蜡油和/或环烷油；所述工艺助剂为季戊四醇二油酸酯、乙二醇油酸酯、聚酰胺、二辛基硫代丁二酸钠中的一种或多种的组合；功能助剂为防老剂与海因类键合剂的组合。通过在HTPB粘合剂体系同时采用非酯类增塑剂和工艺助剂，本发明PBX炸药的固体含量显著提高，达90％以上。

摘要： 本发明公开了一种基于电容层析成像的高聚物粘结炸药密度分布检测方法，利用平行板电容法测得平行板间的电容值，计算得到不同密度下PBX材料的相对介电常数，建立PBX材料密度值与介电常数模型；搭建电容层析成像系统，依次测定待测PBX试件阵列电极对之间的电容值，根据测定的所有电极对之间的电容值以及灵敏度矩阵对PBX材料相对介电常数分布进行三维重构；根据PBX材料相对介电常数‑PBX材料密度模型得到PBX试件密度分布，实现PBX试件密度分布的检测；本发明方法能够对PBX试件的密度分布进行定量检测，具有无损、高效、检测范围大/便携的优点，可广泛应用于PBX试件密度分布测定与密度均匀性的检测中。

摘要： 本发明公开了一种聚硫脲粘结剂及其制备与应用以及基于聚硫脲增强的高聚物粘结炸药及其制备方法，聚硫脲粘结剂通过2,2′‑(乙烯二氧)双(乙胺)、三(2‑氨基乙基)胺、N,N'‑硫羰基二咪唑进行聚合反应获得，制成聚硫脲粘结剂氯仿溶液，采用水悬浮‑过滤的方式将聚硫脲粘结剂与炸药混合均匀，经抽滤、洗涤、烘干获得基于聚硫脲增强的高聚物粘结炸药。相比于传统聚合物粘结剂体系，采用本发明获得的聚硫脲基高聚物粘结炸药具有高力学强度、高韧性的特征，且本发明的制备方法工艺简单、成本较低、反应条件温和。

摘要： 本发明属于火工品制备领域，具体涉及一种基于微流控的高聚物粘结炸药的制备系统及方法。包括计算机控制单元，流体驱动单元，三维混沌对流型微混合器，显微观测系统和产物收集单元；流体驱动单元驱动将溶有六硝基茋和粘结剂的二甲亚砜溶剂和去离子水反溶剂分别驱动汇集至三维混沌对流型微混合器，生成六硝基茋基高聚物粘结炸药悬浮液，流入产物收集单元；显微观测系统用于对晶体的生长状况进行观测。本发明基于微流控技术，通过合理设计实验条件和操作参数制备所得六硝基茋基高聚物粘结炸药晶体粒径分布窄，晶体形貌均匀且粘结剂包覆度高，并且避免了传统制备工艺的大容量混合制备，降低了制备过程中的危险性。

摘要： 本发明公开了一种高聚物粘结炸药及其制备方法与射孔弹，属于含能材料技术领域。按重量份数计，该高聚物粘结炸药的成分包括90‑95份主炸药、4‑9份粘结剂以及0.5‑1份钝感剂；主炸药为DAP‑4，粘结剂包括偏氟乙烯共聚物橡胶，钝感剂包括石墨。该高聚物粘结炸药成本低，具有较好的安全性能和耐热性能，且起爆感度较低。其制备方法包括以下步骤：将主炸药与粘结剂的溶液混合，形成乳液，破乳后，固液分离，将分离后的固体与钝感剂混合。该方法简单、易操作，易控制。上述高聚物粘结炸药可用于制备各种射孔弹。

摘要： 本发明公开了一种高聚物粘结炸药及其制备方法，按质量百分比包括炸药：30％～35％；金属燃料：30％～35％；氧化剂：30％～35％；粘结剂：3％；工艺助剂：0.5％～1％；降感剂：0.5％～1％；该高聚物粘结炸药引入了高能炸药以及高热值的金属燃料，在提高炸药配方爆速的同时，可显著提高炸药配方的爆热，同时具有较好的低易损性能，该炸药配方的密度不小于2.0g/cm3(Φ40mm的药柱)，爆速不低于6500m/s，实测爆热不低于9600J/g；使其同时具备密度、能量较高，且安全性能与低易损性能较好的优点。

摘要： 本发明公开了一种具有导热网络的高聚物粘结炸药及其制备方法，包括：将炸药和高聚物粘结剂加到有机溶剂中，加水和阴(阳)离子表面活性剂，高速剪切乳化，得到炸药/高聚物粘结剂乳液；选择阳(阴)离子表面活性剂对导热填料进行处理，将表面带正(负)电荷的导热填料分散液加入带相反电荷的炸药/高聚物粘结剂乳液中，在正、负电荷的静电相互作用下自组装形成炸药/高聚物粘结剂‑导热填料乳液；对炸药/高聚物粘结剂‑导热填料乳液进行破乳和干燥处理，得到炸药/高聚物粘结剂‑导热填料核壳结构；导热填料聚集在炸药/高聚物粘结剂乳胶粒表面，在PBX炸药中构建形成导热网络。本方法成本低、效率高、易于工业化，应用前景广阔。