炸藥的微觀構(gòu)型和粒徑尺度對(duì)其宏觀表現(xiàn)出來(lái)的性能有著舉足輕重的作用,機(jī)械球磨法是目前對(duì)含能材料進(jìn)行細(xì)化的一種安全可控且工藝操作簡(jiǎn)單有效的方法。本文立足于國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的基礎(chǔ)上用原始和簡(jiǎn)潔的細(xì)化方法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。主要采用了機(jī)械球磨法從不同球磨時(shí)間以及更換球磨珠類(lèi)型兩方面為變量實(shí)驗(yàn)條件,對(duì)TKX-50及高氯酸銨基分子鈣鈦礦（DAP）進(jìn)行球磨細(xì)化,制備出微納米甚至納米級(jí)別的炸藥并且對(duì)其熱分解特性和機(jī)械感度等安全性能進(jìn)行了分析和探討。主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）設(shè)置6h,12h,24h三個(gè)梯度的機(jī)械球磨時(shí)間且僅適用單一尺寸球磨珠制備出TKX-50微納米炸藥。球磨6h粒徑細(xì)化成果微弱,球磨12h粒徑細(xì)化達(dá)到20到90微米,而球磨時(shí)間翻倍長(zhǎng)達(dá)24小時(shí)的時(shí)候,微粒在球磨過(guò)后過(guò)濾干燥的過(guò)程中再次發(fā)生團(tuán)聚結(jié)晶狀況。球磨12h的TKX-50微納米顆粒熱分解峰溫度降低5.1℃,其表觀活化能和指前因子都有少許降低,說(shuō)明其微納米化后的樣品具有良好的熱穩(wěn)定性。球磨時(shí)間為24h的樣品反而出現(xiàn)反彈現(xiàn)象是由于長(zhǎng)時(shí)間球磨導(dǎo)致樣品發(fā)生顆粒團(tuán)聚引起的。相同條件下球磨時(shí)間為6h、12h、24h樣品的撞擊感度爆炸概率依次為28%、1... 

【文章來(lái)源】：中北大學(xué)山西省

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

一氧化碳-氮?dú)饩酆衔锞wFig.1-1carbonmonoxidenitrogenpolymercrystal

中北大學(xué)學(xué)位論文22018年的時(shí)候采用超極速檢測(cè)與超高溫高壓實(shí)驗(yàn)條件技術(shù)，以最為常見(jiàn)的N2為原始物料成功制備出極富能量的材料聚合氮和金屬氮，幫助我們國(guó)家擁有了這一種能量極大的超級(jí)武器。這表明著在我國(guó)胡炳成團(tuán)隊(duì)成功合成出全球第一個(gè)全氮陰離子鹽（N5-)和陸明團(tuán)隊(duì)第一次制備了全氮五唑陰離子的鈉、錳、鐵、鈷和鎂鹽水合物之后[6]，我國(guó)再次制備出新型的完全氮類(lèi)含能材料，也使我國(guó)成為全球唯一一個(gè)能夠穩(wěn)固制備出純氮含能材料的國(guó)家。這也標(biāo)志著我國(guó)在全新一代炸藥研究上成功反超美國(guó)，處于領(lǐng)先地位。圖1-1一氧化碳-氮?dú)饩酆衔锞wFig.1-1carbonmonoxidenitrogenpolymercrystal而在如何構(gòu)造新的結(jié)構(gòu)框架與儲(chǔ)能形式也同時(shí)給含能材料的進(jìn)步與發(fā)展帶來(lái)了更多的研究路徑。例如北理工龐思平教授與其課題組在達(dá)到工程級(jí)別的生產(chǎn)目前最多能夠投入實(shí)際應(yīng)用的能量與威力最大化的CL-20的基礎(chǔ)上，以4,4′-偶氮-1,2,4-三唑該物質(zhì)作為配合物體,也是第一次合成了形貌類(lèi)似3D骨架構(gòu)造的MOFs框架材料，此例三維MOF含能材料的成功研究為搭建新型能量高感度低的MOFs材料打造了前基，大幅度的推進(jìn)了在MOFs含能材料的發(fā)展[7]。圖1-2具有三維骨架結(jié)構(gòu)的MOFs材料Fig.1-2MOFsmaterialwith3Dskeletonstructure

中北大學(xué)學(xué)位論文5定存在的全氮五唑陰離子鹽—(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（如圖1-3），一系列表征成功證明形成的該結(jié)構(gòu)能夠有效的保持N5-陰離子的穩(wěn)定存在性，代表我國(guó)在五唑離子含能材料研究領(lǐng)域取得了史詩(shī)級(jí)突破，在含能材料領(lǐng)域引起了極大轟動(dòng)。圖1-3(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl分子結(jié)構(gòu)Fig.1-3(N5)6(H3O)3(NH4)4Clmolecularstructure團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)性通過(guò)使用m-CPBA（間氯過(guò)氧苯甲酸）和甘氨酸亞鐵分別作為割裂試劑、助劑與基底物質(zhì)3,5-二甲基-4-羥基苯基五唑作用，通過(guò)氧化反應(yīng)選擇性地阻斷芳基五唑分子中的碳氮單鍵（圖1-4），制備得到微量的離子鹽晶體，經(jīng)過(guò)表征證明為可在室溫下穩(wěn)定存在的(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl（PHAC），產(chǎn)率約為19%。然后利用二級(jí)質(zhì)譜測(cè)試得到在負(fù)極離子質(zhì)譜圖70ppm處出現(xiàn)峰位，證明了N5-陰離子的成功制備。X射線晶形衍射證明了所得到的晶體具有高度對(duì)稱(chēng)性，是立方晶系，在123K下晶體理論密度為1.34g·cm-3。熱分析結(jié)果則顯示了(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl熱分解峰溫為116.8℃，具有比較良好的熱穩(wěn)定性。該物質(zhì)具有比N5ˉ離子更優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，歸咎于其內(nèi)部陰陽(yáng)離子間的氫鍵強(qiáng)作用力，NH4+和Cl-等離子對(duì)其穩(wěn)定性都具有十分重要貢獻(xiàn)[12]。圖1-4選擇性地切斷C-N鍵反應(yīng)示意圖Fig.1-4schematicdiagramofselectivecuttingofC-Nbond之后同樣是南京理工大學(xué)的陸明課題組在nature中展示了五種金屬五唑負(fù)離子鹽含水絡(luò)合物，即[Na(H2O)(N5)]·2H2O,[M(H2O)4(N5)2]·4H2O(M=Mn,FeandCo)and[Mg(H2O)6(N5)2]·4H2O（圖1-5）。首次完整的揭示了全氮五唑陰離子與金屬陽(yáng)離子的相互配位、與水之間氫鍵作用規(guī)律，以及其熱穩(wěn)定性的一般規(guī)律[13]。通過(guò)研究還發(fā)現(xiàn)，N5-


本文編號(hào)：3404804