3-叠氮甲基-3-硝酸酯甲基氧丁烷均聚醚合成及性能

研究3-叠氮甲基-3-硝酸酯甲基氧丁环均聚醚(PAMNO)的合成及性能.采用BF3.Et2O作引发剂,BDO为助引发剂,合成出均聚醚PAMNO.采用DSC测定了PAMNO的分解温度、分解焓、玻璃化温度、及其与HMX,HNIW(六硝基六氮杂异伍兹烷),Al及AP的相容性.测定了PAMNO的机械感度.PAMNO的玻璃化温度低、分解温度和分解焓较高,常温下热稳定性较好,能与HMX,HNIW,Al及AP相容.PAMNO具有用作高能固体推进剂含能粘合剂的潜力.     

含1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO3)推进剂能量特性

研究新型氧化剂1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO₃)的引入对各类固体推进剂能量特性的影响. 利用国军标方法GJB/84-96及推进剂能量特性计算与CAD系统软件,在标准条件(P_c/P_e=70:1)下,计算了含1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(ATZ-NO₃)推进剂的能量特性. 结果表明,ATZ-NO₃单元推进剂的比冲为2 413.96 N·s·kg-1,远高于AP单元推进剂,与RDX及HMX单元推进剂接近. 用ATZ-NO₃取代HTPB推进剂中的AP和RDX时,推进剂比冲和特征速度均降低;而用ATZ-NO₃取代GAP推进剂中的AP时,推进剂比冲和特征速度随ATZ-NO₃质量分数多呈抛物线形变化,最高比冲可达2 608.50 N·s·kg-1,固体填料存在最佳添加比. 同时由于ATZ-NO₃不含氯元素,因此将ATZ-NO₃引入GAP推进剂对提高GAP推进剂的综合性能是有益的.      

飞秒激光作用下RDX/HTPB混合炸药界面反应的分子动力学模拟

为研究混合炸药在飞秒激光作用下界面上的反应特征,构建了RDX/HTPB混合炸药体系的计算模型,基于ReaxFF-lg反应力场,对其在飞秒激光作用下的响应过程进行了反应分子动力学模拟,分析了计算体系的温度、密度变化以及界面上的化学反应特征.结果表明：从HTPB和RDX两端加载激光能量时,RDX/HTPB体系界面上没有明显的温度突变,温度呈现平稳过渡的变化趋势.激光能量越高,HTPB和RDX反应越剧烈,在界面上HTPB分解产生的H或C原子与RDX分解的小分子产物发生化学反应,生成了CO、C₃O、C₂O₂、C₂HO、NH₂、NH₃等中间产物和H₂O、CO₂、H₂等终态产物;激光能量较低时,RDX和HTPB各自反应不充分,RDX区域仍有大量未分解的环状分子存在,HTPB区域主要是长碳链形式的大分子,两者界面区域分解产物间发生的反应较少.     

纳米金属粉对RDX热分解特性的影响

用DSC研究了纳米Cu粉、纳米Ni粉、超细Al粉、超细Ni粉和普通Cu粉对RDX热分解特性的影响。实验结果表明,纳米Cu粉使PDX的分解活化能降低了2．3kJ/mol,使RDX分解放热峰的峰温降低了24．9℃。纳米Cu粉对RDX热分解特性的影响比普通Cu粉要大很大;其它几种金属粉,无论粒度如何,对RDX的热分解特性影响均不大;在0．1MPa、2．0MPa和6．0MPa下,随压国增大,RDX／纳米Cu粉样品的峰形变化规律和RDX的不同。在RDX／纳米Cu粉的样品中,随纳米Cu粉含量降低,Cu对RDX热分解特性的影响程序逐渐降低,峰温向高温区移动。但当RDX与纳米Cu粉的质量比从15：1变到20：1时,RDX的峰温却向低温方向移动。探讨了纳米Cu粉对RDX热分解的作用机理。     

二茂铁四氮唑金属盐的制备及其对固体推进剂主组分热分解的燃烧催化性能

为解决商品化的中性二茂铁燃速催化剂存在的易迁移易挥发问题,以二茂铁四氮唑钠和水溶性金属盐为原料,制备了8种二茂铁四氮唑的金属盐(包括Fe(Ⅲ)、Co(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Ag(Ⅰ)、Pb(Ⅱ)、Bi(Ⅲ)的金属盐)。用FT-IR、UV-Vis和元素分析等手段进行结构表征,用TG-技术研究了热稳定性,发现所有金属盐均在200℃以上分解,表明它们均具有良好的热稳定性。用循环伏安(CV)法研究了这些金属盐的电化学性质,发现它们大多数是不可逆氧化还原体系。用DSC技术评价了它们对固体推进剂主组分AP、RDX和HMX热分解的燃烧催化作用,发现这些二茂铁四氮唑金属盐均能使AP热分解温度更加集中,分解速度加快;部分金属盐可提高RDX的放热量,并降低RDX的分解峰温,但这些金属盐对HMX的热分解过程作用甚微。因此,这些二茂铁四氮唑金属盐对AP和RDX的热分解具有良好的燃烧催化作用。     

聚氨酯溶液—环三亚甲基三硝胺(RDX)界面润湿焓的测定

本文利用Calvet型微量量热计研究了聚氨酯(PU)溶液—环三亚甲基三硝胺(RDX)晶体的润湿焓△Hi。指出PU能溶于四氢呋喃、二氧六环、吡啶和它们之中的任意二元混合溶液中。本实验特意设计了一种玻璃样品池。发现对RDX晶体而言,不同浓度的聚氨酯溶液,它们的润湿焓(△Hi)值是不同的。PU溶于四氢呋喃中的润湿焓(△Hi)值为最大;而溶于吡啶时则润湿焓(△Hi)值为最小。研究聚合物溶液—RDX晶体的润焓(△Hi)有利于研究RDX晶体的纯化机理。     

非晶态Ni-P合金粉体的脉冲放电制备及其催化性能

采用脉冲放电技术合成Ni-P合金粉体,研究了合金粉体的结构及其对高氯酸铵热分解的影响. 结果表明,非晶态Ni-P合金粉体是由微粒组成的团聚结构. 脉冲放电电压700、900和1100V对应的弦粒子数依次增大,粉体粒径依次减小,分别为350～500、250～400和150～300nm. Ni- -P合金粉体促进高氯酸铵的低温和高温热分解,与纯高氯酸铵相比,高氯酸铵和Ni- -P粉体混合物的第1放热峰(低温分解峰)温度降低幅度小于12℃,第2放热峰(高温分解峰)温度降低约53℃;合金粉体粒径减小,第1放热峰强度增强,第2放热峰强度减弱,低温分解失重从高氯酸铵的15.97%增加到42.78%,高温分解失重从81.62%降低到47.58%,高温分解结束时温度的降低幅度为26～43℃.     

量热法测定氯化钴与2-氨基嘧啶配合物的生成焓

制备了2-氨基嘧啶(AP)与钴的配合物Co(AP)2Cl2,并对其组成进行了测定.采用具有恒温环境的溶解-反应量热计,分别测定了298.15K时[CoCl2?6H2O(s)+2AP(s)]和Co(AP)2Cl2(s)在100.00mL2mol?L-1HCl溶液中的溶解焓.通过设计热化学循环得到2-氨基嘧啶(AP)和氯化钴反应的反应焓?rHmΘ=48.81±0.61kJ.mol-1,进而计算出配合物Co(AP)2Cl2在298.15K时的标准摩尔生成焓为?fHmΘ[Co(AP)2Cl2,s,298.15K]=–443.41±3.46kJ.mol-1.     

甲苯对RDX溶液热分解的影响

为了防止RDX在生产以及使用过程中发生爆炸事故,采用本实验室自行设计的临界爆温测试装置,对RDX溶液的临界爆温进行了测试。结果显示,0.3gRDX在高温下加热时,只会发生热分解反应,反应程度不会引起爆炸;RDX质量分数为3FfFf～7FfFf时,RDX溶液不仅会发生强烈的热分解反应使溶液温度迅速升高,而且会在191℃左右发生爆炸,从而确定,甲苯对RDX溶液的热分解,起到一定的催化作用;RDX 3FfFf～7FfFf的质量分数变化,对临界爆炸温度影响很小,当RDX溶液质量分数低于3FfFf时,RDX溶液不发生爆炸。     

甲苯对黑索金(RDX)溶液热分解的影响

为了防止RDX在生产以及使用过程中发生爆炸事故,采用本实验室自行设计的临界爆温测试装置,对RDX溶液的临界爆温进行了测试。结果显示,0.3 g RDX在高温下加热时,只会发生热分解反应,反应程度不会引起爆炸;RDX质量分数为3%~7%时,RDX溶液不仅会发生强烈的热分解反应使溶液温度迅速升高,而且会在191℃左右发生爆炸,从而确定,甲苯对RDX溶液的热分解起到一定的催化作用;RDX 3%~7%的质量分数变化,对临界爆炸温度影响很小;当RDX溶液质量分数低于3%时,RDX溶液不发生爆炸。     

黑索今与奥克托今的F—Tp曲线特征

提出了黑索今与奥克托今的相对裂解产物丰度随表观裂解温度变化的曲线，其两的不同点是由于这两种炸药的热物理化学过程不同而产生的。奥克托今被加热到一定温度，主要发生相对单纯的凝聚相的热化学分解，因此在Ｆ－Ｔｐ曲线上存Ｆ值随Ｔｐ值快速和线性增长的特征；而黑索今由于挥发始终伴随着热化学分解过程，故呈现Ｆ值随Ｔｐ值慢速和非线性增长的特点，Ｆ－ＴＰ曲线不仅能够反映     

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。     

不同铝粉含量RDX基浇注PBX炸药的慢速烤燃特性研究

通过差式扫描量热法(DSC)测定不同比例Al/RDX浇注PBX炸药的热分解过程,分别获得不同升温速率下的热分解峰温,根据Kissinger方程计算了其表观活化能,分析了表观活化能与Al/RDX比例的关系。采用实验室慢速烤燃试验,获取了不同Al/RDX比例配方的响应特性。结果表明,Al/RDX比例与配方表观活化能及慢速烤燃响应特性有关,Al含量为15%时,表观活化能最小,发生慢速烤燃响应的时间最早,但是响应剧烈程度最低。     

添加剂对黑索今／聚氨酯撞击感度和爆炸反应传播的影响

研究了６种添加剂对黑索今／聚氨酯在撞击作用下的感度影响和爆炸反应被抑制情况，分析了添加剂对撞击作用下ＲＤＸ爆炸反应传播影响的实质，用差热分析技术研究了添加剂对ＲＤＸ热分解性质的影响。     

RDX/TNT系列离心注装新工艺研究

该文论述了离心注装新工艺的研究情况,通过调整离心机转速,探索了装药质量、高能炸药的百分含量的变化规律;调整液固相炸药的配比,确定出相应的“三温”条件、装药凝固时间,观察了相关因素对装药质量的影响;对不同配比的药件进行理化分析,测定其中高能炸药的百分含量及药件密度。     

重结晶法制备球形化RDX

为解决以RDX为基的熔铸炸药固态含量低的问题,采用环己酮作为溶剂重结晶的方法,得到了球形化RDX晶体.分析了重结晶工艺条件中结晶温度、搅拌速率、杂质等参数变化对于RDX晶体形状的影响,制备了球形化RDX晶体.测试了球形化RDX的晶体形状、流散性、机械感度和以其为组分的PBX冲击波感度.结果表明,采用环己酮重结晶法制备的球形化RDX晶体形状规则、表面光滑、棱角少、流散性好,撞击感度、摩擦感度比普通RDX略有降低,以球形化RDX为基的PBX相比以普通RDX为基的PBX冲击波感度降低约25%.     

综合法生产奥克托今/黑索今新工艺产品成分的高效液相色谱分析

采用反相高效液相色谱法,以十八烷基键合相为固定相,甲醇/水(50/50)为流动相,对综合法生产的奥克托今/黑索今(HMX/RDX)精制产品的成分进行分析,证明该方法对HMX/RDX含量的测定具有快速、准确、重现性良好等优点,为工业生产该产品提供了一种方便,可行的分析力法。     

爆炸冲击波破解剩余污泥的实验研究

为研究爆炸冲击波对剩余污泥的破解效果,进行了两种炸药(RDX和TNT)在不同装药量(10g和70g)和不同污泥质量浓度(20~50g·L^-1)下的实验,以破解前后的化学需氧量、肽聚糖、蛋白质的质量浓度及污泥粒径分布(D50)为指标进行评价.结果表明:随着装药量从10g增加到70g,各浓度检测指标均呈增加趋势,RDX的效果优于TNT;破解后的D50受炸药种类影响不大,均从约36μm降至约24μm.在70g装药量下,随着污泥质量浓度的增加,各浓度检测指标同样呈增加趋势,但对应的增长率主要呈先升后降的趋势;无论RDX还是TNT,爆炸破解后的D50均约24μm,污泥质量浓度的变化对其影响不大.