【摘要】：六硝基六氮雜異伍茲烷(CL-20)是一種籠形高能炸藥,其密度高、能量大、爆速高,是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的炸藥之一,但是CL-20在常溫下存在四種晶型,在進(jìn)行重結(jié)晶的過(guò)程中非常容易發(fā)生轉(zhuǎn)晶,并且本身具有非常高的機(jī)械感度,這兩點(diǎn)嚴(yán)重限制了CL-20在軍事上的應(yīng)用范圍,因此研究CL-20的轉(zhuǎn)晶機(jī)理和降低CL-20的機(jī)械感度具有非常重要的意義。本文對(duì)CL-20的轉(zhuǎn)晶機(jī)理進(jìn)行了研究,通過(guò)重結(jié)晶得到了微米級(jí)球形CL-20,并選擇了三種種粘結(jié)劑/增塑劑的配方對(duì)CL-20進(jìn)行了包覆。主要工作如下所示:在細(xì)化的過(guò)程中溶劑/非溶劑體系、溫度、溶液滴加速率對(duì)CL-20晶型的影響較大,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出選用偶極矩小的非溶劑、溫度為65℃以下、滴加速率為1 ml/min最為合適,在包覆的過(guò)程中,溫度對(duì)CL-20的晶型影響較大,溫度為60℃最為合適;通過(guò)MS軟件,構(gòu)建了ε-CL-20、五種粘結(jié)劑分子和CL-20基PBX炸藥的模型,并對(duì)CL-20基PBX炸藥進(jìn)行了MD模擬,五種粘結(jié)劑與CL-20炸藥的相容性完好,結(jié)合能大小排序順序?yàn)榫郾┧狨?AR-12)Estane5703F2602EPDMF2311,結(jié)合能越大表示粘結(jié)劑與炸藥的相容性越好,制備的CL-20基PBX炸藥越穩(wěn)定,根據(jù)結(jié)合能計(jì)算結(jié)果可知,選擇Estane5703和聚丙烯酸酯橡膠(AR-12)為最優(yōu)粘結(jié)劑;用超聲噴霧細(xì)化裝置制備了微米級(jí)CL-20,并對(duì)細(xì)化CL-20進(jìn)行了表征和性能測(cè)試,結(jié)果表明,細(xì)化CL-20的粒徑在2μm左右,晶體表面光滑,形狀規(guī)則,呈球形;細(xì)化CL-20與CL-20原料的晶型一致,為ε型,并且衍射峰變寬;與CL-20原料相比,細(xì)化CL-20的撞擊感度明顯降低,特性落高從17.98 cm升高到31.95 cm;細(xì)化CL-20的熱安定性更好,與CL-20原料相比,活化能升高了9.8 KJ/mol,具有更優(yōu)良的熱穩(wěn)定性;用水懸浮裝置,以Estane和聚丙烯酸酯橡膠(AR-12)為粘結(jié)劑,分別以硬脂酸鈣、二氧化鈦、聚四氟乙烯為增塑劑,成功制備了CL-20基PBX炸藥,并對(duì)PBX炸藥進(jìn)行了表征和性能測(cè)試,結(jié)果表明,加入硬脂酸鈣、二氧化鈦后,CL-20/Estane的晶型沒(méi)有發(fā)生改變,CL-20/聚丙烯酸酯橡膠/聚四氟乙烯包覆樣品的晶型也仍然為ε型,并對(duì)PBX炸藥的撞擊感度和DCS熱分解特性進(jìn)行了分析,與加入增塑劑前相比,CL-20的PBX炸藥的撞擊感度明顯降低,熱分解性能得到明顯改善,CL-20/聚丙烯酸酯橡膠/聚四氟乙烯包覆樣品的爆速為8981 m/s.
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ560.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2784336