六硝基六氧杂异伍兹烷/Estane微球制备及其表征

利用溶液悬浮法和微凝胶分散性好的特点,以Estane作为粘结剂,CL-20为主体炸药,制备了CL-20/Estane复合炸药;并对其进行SEM、XRD、DSC以及撞击感度性能测试。结果表明Estane可以成功包覆在CL-20表面,所得颗粒为类球形小微球,粒径在50μm左右。包覆后晶型仍为ε型,包覆后样品与细化的CL-20相比,热爆炸临界温度提升了1.52℃,活化能提高了7.19 k J·mol~(-1),并且其撞击感度明显降低,特征落高(H50)由细化CL-20的20.79 cm增加到30.64 cm,H50数值提高了47%。     

CL-20/Estane微球制备及其表征

利用溶液悬浮法和微凝胶分散性好的特点,以Estane作为粘结剂,CL-20为主体炸药,制备了CL-20/Estane复合炸药,并对其进行SEM、XRD、DSC以及撞击感度性能测试。结果表明Estane可以成功包覆在CL-20表面,所得颗粒为类球形小微球,粒径在50mm 左右。包覆后晶型仍为ε型,包覆后样品与细化的CL-20相比热爆炸临界温度提升了1.52℃,活化能提高了7.19 kJ.mol_-1,并且其撞击感度明显降低,特征落高(H₅₀)由细化CL-20的20.79cm增加到30.64cm,H₅₀数值提高了47%。     

CL-20空心微球的微流控制备及其表征

利用微流控技术,以2%聚乙烯醇溶液为连续相,CL-20乙酸乙酯溶液为分散相,成功制备CL-20空心微球,研究了连续相流速和分散相浓度对CL-20空心微球颗粒形貌和粒径的影响。通过扫描电子显微镜观察到所制备的CL-20为缺口型空心微球,平均粒径大小在60～150μm之间,且粒径随连续相流速的增大而减小,随着分散相浓度减小而减小; X射线衍射分析结果表明CL-20空心微球晶型为α型;制备的CL-20空心微球DSC测试表明相转变(α→γ)温度为186. 30℃,热分解峰温为248. 77℃; CL-20空心微球的表观活化能提高了30 k J·mol-1,撞击感度相比于原料提高了80%,摩擦感度提高了24 N,机械感度显著降低。     

CL-20/NQ共晶材料的分子间作用研究及晶型预测

利用密度泛函理论研究了四种CL-20/NQ的共晶结构(a,b,c,d),并对其分子间相互作用、炸药性质和晶型进行了分析和预测.结果表明,CL-20/NQ共晶是由一系列弱氢键和范德华力共同作用形成的,且四种结构相互作用能大小排序为cbda;其次CL-20/NQ共晶结构的感度相比于CL-20单体都有所降低,且在结构b和c表现较为明显;最后形成Cl-20/NQ共晶的可能晶型为单斜晶系,P21/c空间群,其晶胞参数是a=13.9820?,b=14.0933?,c=9.5160?,α=γ=90.000°,β=93.853°,V=1870.910?3,Z=4.为今后CL-20/NQ共晶研究提供理论指导.     

黏结剂对RDX/Al复合含能材料的性能影响

为了研究不同黏结剂对RDX/Al复合含能材料性能的影响,分别以氟橡胶(F_(2602))、热塑性聚氨酯(Estane5703)和硝化棉(NC)为黏结剂,利用喷雾干燥法制备了3种含有不同黏结剂成分的黑索今(RDX)/Al复合含能材料。采用扫描电子显微镜(scanning electron microscope, SEM)、X射线光电子能谱仪(X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)、X射线衍射仪(X-ray diffraction, XRD)和差示扫描量热仪(differential scanning calorimeter, DSC)对样品的形貌、表面元素、结构和热分解特性进行了表征;采用12型工具法测试了样品的撞击感度。结果表明:以F_(2602)为黏结剂制备的样品表面光滑,颗粒密实,表面有大量F元素且Al元素含量最少,包覆黏结效果最好;使用3种黏结剂制备的样品晶型未发生改变;使用F_(2602)、Estane5703和NC制备的样品热爆炸临界温度较RDX分别降低了6.17、0.81、6.24 K,说明铝粉的加入提高了RDX的热分解活性;以F_(2602)为黏结剂制备的样品特性落高较RDX提高了68.3 cm,撞击感度最低。     

F2604-2和DOS对HMX机械感度的影响研究

为降低工业级HMX的机械感度,采用氟橡胶(F2604-2)和癸二酸二异辛酯(DOS)作为钝感剂,对工业级HMX进行表面包覆。表面能计算表明F2604-2和DOS等材料能够包覆工业级HMX,通过SEM、XPS和机械感度表征样品的包覆情况。结果表明,氟橡胶和DOS两种包覆材料对HMX机械感度的影响存在较大差异;氟橡胶可使HMX的撞击感度的特性落高由16.8 cm升高至34.1 cm,而摩擦感度由86%降低到44%;DOS可使HMX的撞击感度由16.8 cm升高至95.7 cm,而摩擦感度由86%降低到0,降感效果更好。     

HTPB/HMX复合粒子的制备及其机械感度研究

为了降低奥克托今(HMX)的机械感度,以端羟基聚丁二烯(HTPB)和甲苯二异氰酸酯(TDI)为包覆材料,采用相分离法对HMX颗粒进行了表面包覆,制备了HTPB/HMX复合粒子.采用SEM和XPS对包覆样品进行表征,对包覆前后样品的机械感度进行测试和对比.探讨了包覆工艺对包覆效果和机械感度的影响,并分析了包覆机理和钝感机理.结果表明,当用HTPB和TDI同时包覆时,样品易出现大块粘连,摩擦感度降低,而撞击感度不降反升.经1%(质量分数)HTPB包覆后,HMX的摩擦爆炸概率P由100%降至46%,特性落高H50由32.5 cm降至28.6 cm.而先用HTPB包覆再用TDI包覆时,样品的流散性良好,包覆层均匀,机械感度明显降低;当HTPB的包覆量为1%时,H50可升高到45.7 cm,P可降至32%.     

CL-20/HMX共晶含能材料研究进展

含能材料共晶化是获得高能低感含能材料的重要途径,不同含能材料形成共晶可以有效改善含能材料的氧平衡及感度,提高其爆热、作功能力及安全性等性能。CL-20/HMX共晶含能材料是高能低感共晶含能材料的代表,CL-20/HMX共晶既保留了CL-20的能量水平又降低了CL-20的感度,是解决CL-20应用问题的有效途径。本文通过对比CL-20/HMX共晶与CL-20及HMX性能上的差异,说明了CL-20/HMX共晶研究的必要性,并从CL-20/HMX共晶的制备方法、形成机制、性能及应用方面,综述了CL-20/HMX共晶研究的最新进展。重点对比了CL-20/HMX共晶制备方法的优劣,总结了CL-20/HMX共晶形成机制,分析了不同制备方法获得的CL-20/HMX共晶性能差异,评述了CL-20/HMX共晶的发展现状及应用前景。     

HMX/F2602纳米含能微球的制备及其性能表征

为了降低HMX的感度,采用喷雾干燥工艺制备了HMX/F_(2602)纳米含能颗粒,其比例为:HMX∶F_(2602)=97∶3;并将喷雾干燥法制备的HMX/F_(2602)纳米颗粒与同等条件下制备的HMX/NC、HMX/Estane5703进行对比表征。采用SEM、XPS、XRD、DSC,以及撞击感度仪对原料HMX、HMX/F_(2602)纳米颗粒进行表征。结果表明:制备的HMX/F_(2602)纳米颗粒的热稳定性、撞击感度均优于同等条件下的HMX/NC、HMX/Estane5703颗粒。制备出的HMX/F_(2602)纳米颗粒呈规则的球形,粒径0.5~4μm之间;其晶型保持不变。原料HMX、HMX/F_(2602)纳米颗粒的活化能分别为523.16 kJ/mol,469.89 kJ/mol;热爆炸临界温度分别为279.34℃,279.20℃,特性落高分别为17.6 cm,82.2 cm。     

CL-20/GO纳米复合含能材料的制备与性能研究

以多层氧化石墨烯为原料,高能炸药六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)为填料,采用超声吸入法制备了CL-20/GO的纳米复合含能材料。利用TEM、DSC-TG、XRD对制备的样品进行了表征;并对制备的样品进行了光点火实验。结果表明:采用实验方法制备出了CL-20/GO纳米复合含能材料,证实了GO片层内部和片层上的负载物质为CL-20晶粒,负载部位在GO的片层内和片层上,呈晶粒状,清晰可见,分布较分散,无团聚,粒子大小主要集中在10~20 nm范围内,个别粒子尺寸较大,约40 nm;CL-20/GO纳米复合含能材料的起始分解温度、分解峰值温度较纯CL-20均有所提前;CL-20/SMWNTs光敏感性强,50 W的激光能量就可以将其点燃。