現(xiàn)代先進武器系統(tǒng)對彈藥提出了大威力和高生存能力的要求,研究開發(fā)高能低敏感發(fā)射藥成為21世紀發(fā)射藥的大趨勢。本文主要分析討論了組分相對含量對高能低敏感發(fā)射藥安定性、安全性的影響。指出采用含能粘結(jié)劑、高能添加劑的配方體系可以滿足發(fā)射藥對高能量和低敏感兩方面的要求。以黑索今(RDX)、硝基胍(NQ)作為含能填充劑,制備了9種不同配方的RDX基發(fā)射藥。RDX往往會造成發(fā)射藥爆溫較高,對身管造成嚴重的燒蝕現(xiàn)象,NQ的加入既不會對發(fā)射藥能量造成負影響,又可以在一定程度上降低發(fā)射藥爆溫,對RDX基發(fā)射藥起到降低感度的效果。當單獨以RDX作為高能填充劑時,通過改變發(fā)射藥用粘結(jié)劑,使用聚疊氮縮水甘油醚型含能熱塑性彈性體(GAP-ETPE彈性體)部分取代硝化纖維素(NC)作粘結(jié)劑,制備了5種不同配方的GAP-ETPE發(fā)射藥體系。本文通過真空安定性(VST)法和差示掃描量熱法(DSC)對發(fā)射藥安定性進行評價。VST法中1g試樣放氣量小于2mL時,安定性符合國軍標要求,且放氣量越小,說明其安定性越好。DSC法中根據(jù)升溫速率趨于零時的分解放熱峰溫的大小來判定,峰溫值越大,說明安定性越好;安全性通過熱感度(5s爆發(fā)點)、撞擊感度(特性落高值)以及靜電火花感度進行測定。5s爆發(fā)點溫度越高,特性落高值越大,說明發(fā)射藥安全性越好。RDX基發(fā)射藥VST和DSC實驗結(jié)果顯示,當發(fā)射藥其它組分不變時,RDX基發(fā)射藥安定性以及安全性會隨NC含氮量的減小、NC/NQ相對含量的減小以及NC/RDX相對含量的減小而增加。且RDX基發(fā)射藥對靜電火花感度均不敏感;GAP-ETPE發(fā)射藥VST實驗結(jié)果顯示,少量TEGDN增塑后的發(fā)射藥體系其安定性有所降低,DSC結(jié)果反之。加入TEGDN,減小NC含量使得發(fā)射藥安全性提高。且GAP-ETPE發(fā)射藥對靜電火花感度都顯示不敏感性。實驗結(jié)果表明不同的實驗方法可能會因發(fā)射藥組分在不同實驗環(huán)境中造成不同作用機理而出現(xiàn)不一致結(jié)論的現(xiàn)象,且GAP-ETPE發(fā)射藥的安定性、安全性優(yōu)于RDX基發(fā)射藥。
【學位單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TQ562
【部分圖文】：

中北大學學位論文2.3.3 原材料的預處理將配方中涉及到的 1#NC、2#NC、RDX、NQ、EC 置于 40℃恒溫水浴烘箱中進行驅(qū)水處理，烘干大約 1 周左右，備用，GAP-ETPE 剪成小塊，在捏合前一天進行溶解。2.3.4 制備工藝2.3.4.1 發(fā)射藥制備工藝流程圖（1）以混合硝化纖維素作為粘結(jié)劑時的 RDX 基發(fā)射藥制備流程圖如圖 2.1 所示。

圖 2.2 GAP-ETPE 發(fā)射藥制備工藝流程圖Figure 2.2 Flow chart of preparation of GAP-ETPE propellant兩種類型的發(fā)射藥制備工藝都經(jīng)過干燥原材料、捏合、出料、預壓、擠壓成型、晾、切藥、驅(qū)溶、烘干等步驟，不同點在于工藝參數(shù)不同。GAP-ETPE 發(fā)射藥和 RDX發(fā)射藥所用溶劑類型不同，前者所用溶劑為丙酮/四氫呋喃（THF），后者所用溶劑為醇/丙酮；捏合時間不同，捏合時間需根據(jù)藥料捏合時的具體情況決定是否反轉(zhuǎn)、開蓋以及是否增加溶劑量；擠壓成型時壓力不同，為擠壓藥料密實，又不含氣泡且表面光的發(fā)射藥，擠壓時壓力的大小至關重要等。.3.4.2 溶劑類型的選擇溶劑選擇是一項復雜的工作，可遵循兩點指導性原則，分別為極性相似原則以及溶參數(shù)原則�；旌先軇┑娜芙庑阅芡笥趩我蝗軇┑娜芙庑阅埽鶕�(jù) Hansen 公式

圖 3.15 為 RDX 的 DSC 曲線，由圖可知，曲線在 204℃處出現(xiàn)了尖銳的吸熱峰，且著升溫速率的增大吸熱峰更加明顯，該吸熱峰為 RDX 的熔融峰。比較 NC、TEGDN、AP-ETPE 的 DSC 曲線可知，只有 RDX 存在明顯的吸熱峰。因此，29#、30#、31#、2#、33#號發(fā)射藥在相近位置同樣出現(xiàn)了峰形較小的吸熱峰是 RDX 的吸熱熔融峰，因發(fā)射藥中 NC、TEGDN 的分解放熱峰與 RDX 的吸熱熔融峰較接近，RDX 熔融所吸收熱量與 NC、TEGDN 分解釋放的熱量相抵消，導致吸熱峰變小，甚至在低升溫速率的況下吸熱峰消失。表 3.4DSC 數(shù)據(jù)顯示，29#、30#、31#、32#、33#號發(fā)射藥的 TP0分別是 202.69℃、04.42℃、201.08℃、200.41℃、201.46℃，且 29#、30#的 TP0大于其他三個配方的發(fā)射，說明前者發(fā)射藥的安定性優(yōu)于后者。因為 TEGDN 在 100℃下加熱，第一個 48h 和二個48h分別失重1.8%、1.6%，連續(xù)加熱100h不發(fā)生爆炸，且其分解峰溫為215.68℃[76]，安定性優(yōu)于NC。當加入TEGDN，減少NC含量時會提高發(fā)射藥的安定性。而且TEGDN熱分解會影響發(fā)射藥的熱分解。圖 3.16 為 TEGDN 的熱分解機理：
【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 唐翠明;陳曉旭;王君;胡艷飛;;幾種硝銨類炸藥在外電場作用下分子的靜電火花感度和它們電子性質(zhì)的關系[J];四川大學學報(自然科學版);2013年02期

2 中國工程物理研究院化工材料研究所壓裝PBX設計與應用團隊;;含能快遞[J];含能材料;2017年07期

3 閆勇勇;高永亮;;含防爆劑農(nóng)用硝酸銨的感度研究[J];應用化工;2007年03期

4 ;簡訊[J];化學推進劑與高分子材料;2017年05期

5 葉志文,呂春緒,周新利;膨化硝酸銨的感度特征研究[J];火炸藥學報;2002年03期

6 ;硝胺的靜電火花感度與爆速的關系(英文)[J];含能材料;1999年04期

7 李志敏;周銘銳;張同來;周遵寧;楊利;張建國;;斯蒂芬酸鉛的靜電危險性研究[J];兵工學報;2013年08期

8 郭亞婷;徐旭冉;潘峰;錢華;李萬明;;TATP和DADP的安全性能研究[J];刑事技術;2017年02期

9 Svatopluk ZEMAN;多硝基化合物的靜電火花感度與熱分解參數(shù)的關聯(lián)(英文)[J];含能材料;2000年01期

10 田龍;吳曉青;鄭主宜;鄭靜;李夢華;;粒度對炸藥感度影響的研究進展[J];四川化工;2013年01期

相關博士學位論文 前10條

1 李寧;基于含能熱塑性彈性體的高能發(fā)射藥研究[D];南京理工大學;2013年

2 菅曉霞;發(fā)射藥用熱塑性彈性體的研究[D];南京理工大學;2009年

3 蔡昇;廢棄火炸藥制造小粒藥和民用特種炸藥的研究[D];南京理工大學;2003年

4 堵平;低溫感發(fā)射藥包覆層、包覆界面特性研究[D];南京理工大學;2005年

5 徐皖育;高能量高強度發(fā)射藥研究[D];南京理工大學;2006年

6 洪俊;伴隨擠壓破碎的發(fā)射藥床散粒體系統(tǒng)動力學仿真研究[D];南京理工大學;2007年

7 任福德;幾種炸藥在外電場中感度的理論研究[D];中北大學;2016年

8 李志敏;起爆藥靜電響應規(guī)律與安全設計[D];北京理工大學;2014年

9 趙軍;一種新型發(fā)射藥燃燒性能測試和內(nèi)彈道數(shù)值計算方法研究[D];南京理工大學;2011年

10 卞成明;C-N聯(lián)接的與稠合的三氮唑類含能離子鹽的合成與性能[D];北京理工大學;2015年

相關碩士學位論文 前10條

1 王亞微;高能低敏感發(fā)射藥安定性與安全性研究[D];中北大學;2018年

2 周文韜;超細粉體靜電特性實驗與危害防范研究[D];南京理工大學;2015年

3 劉麗平;含能熱塑性彈性體的合成及其在發(fā)射藥中應用研究[D];南京理工大學;2015年

4 黃小銳;硝化細菌纖維素（NBC）基復合含能材料流變學性能研究[D];西南科技大學;2018年

5 高鄭;小顆粒發(fā)射藥包覆工藝及燃燒性能研究[D];南京理工大學;2017年

6 韓屹湛;多孔發(fā)射藥力學特性實驗研究與數(shù)值仿真[D];南京理工大學;2016年

7 任鵬亮;球扁發(fā)射藥連續(xù)工藝安全性評價[D];中北大學;2016年

8 吳銀秀;雙基發(fā)射藥及其組分的結(jié)構(gòu)與性能研究[D];南京理工大學;2013年

9 王艷賓;多孔切口桿狀發(fā)射藥燃燒性能研究[D];南京理工大學;2010年

10 于占龍;PNP的合成及應用[D];華北工學院;2003年

本文編號：2862313