超细高品质RDX基PBX制备及其性能表征

发布时间：2020-05-23 04:58

【摘要】：环三亚甲基三硝铵(RDX)是目前使用最广泛的高能炸药,具有高能量高密度、性能稳定和成本低的优点,但由于其感度较高,安全性较差,所以要进行降感处理。本文采用对RDX细化和制备RDX基高聚物粘结炸药(PBX)两种方式来对RDX进行降感处理,主要研究内容如下:(1)采用Materials studio软件模拟RDX与五种高聚物粘结剂(AR-12、AR-14、AR-71、Viton A和F2602)之间的平衡体系,并计算了它们之间的结合能,结果为RDX/AR-12RDX/AR-14RDX/AR-71RDX/Viton ARDX/F2602。通过结合能的大小来判断体系的稳定性,为RDX/ACM的配方设计提供理论依据。(2)采用雾化干燥细化法制备了亚微米级球形RDX,并在实验过程中研究了干燥温度、雾化速率、RDX溶液浓度对制备的RDX晶体的粒径和形貌的影响。研究表明,当干燥温度为90℃、雾化速率为1ml/min和RDX溶液质量百分浓度为4%时,制备的超细RDX颗粒呈球形且粒径分布较窄,在400-600nm。使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)等对最佳工艺条件下制备的亚微米级RDX进行了测试和表征。结果表明,细化后RDX晶型没有发生变化,表观活化能比原料RDX降低了24.52KJ/mol,热安定有了略微降低;但撞击感度特性落高升高了35.3cm,摩擦感度降低了35%,机械感度大幅降低,安全性显著提高。(3)以二甲基亚砜(DMSO)为溶剂,去离子水为非溶剂,采用超声喷雾细化法制备了微米级RDX,并对样品进行了测试和表征。结果表明,微米级RDX粒径分布在2-5μm,颗粒为椭球形且表面光滑没有明显的棱角。与原料RDX相比,微米级RDX表观活化能降低了10.5KJ/mol,热安定性有了略微降低;撞击感度特性落高升高了16.8cm,安全性有了明显提高。(4)采用溶液水悬浮法以微米级RDX为主体炸药制备了六种配方不同的RDX基PBX炸药。测试了样品的粒度、形貌、热分解性能、机械感度和静态力学性能等,并计算了样品的爆炸性能。结果表明,水悬浮工艺制备的RDX基PBX粒径为100~300μm,晶体结构没有发生改变,热安定性和安全性都有了提升;并且在粘结剂相同时,粘结剂含量越高,热安定性和安全性就越好,但同时,爆炸性能就会变差。其中(RDX/AR-71(97/3))配方的表观活化能提高了11.6KJ/mol,撞击感度特性落高提高了21.1cm,摩擦感度降低了27%,抗压强度提高了127%,综合性能最好,可以作为一种性能好且安全性高的新配方。
【图文】：

技术路线图

-RDX分子晶体模型
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ560.1

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 ;烟火药安全性测试技术基础知识讲座 第2讲 机械感度试验[J];花炮科技与市场;2011年01期

2 陈天石;张玉若;张英浩;;HMX粒度对其机械感度的影响研究[J];四川兵工学报;2006年05期

3 许诚;张敏;赵娟;毕福强;王克勇;祝艳龙;崔荣;葛忠学;;重结晶工艺对1,1'-二羟基-5,5'-联四唑二羟胺盐热性能和机械感度的影响[J];含能材料;2017年05期

4 刘玉存,王建华,安崇伟,于雁武;RDX粒度对机械感度的影响[J];火炸药学报;2004年02期

5 刘琼吾;降低花炮药剂机械感度方法浅论[J];花炮科技与市场;2001年03期

6 刘敏;;刚性药球头机械感度研究[J];黑龙江科技信息;2017年01期

7 解瑞珍;卢斌;赵久宏;王晶禹;;超细HNIW机械感度的研究[J];火工品;2006年05期

8 姜夕博;陈利平;彭金华;饶国宁;郭耸;俞进阳;何超;姚淼;;环境温度对烟火药剂混触机械感度的影响研究[J];中国安全科学学报;2010年08期

9 南海;王晓峰;;DADE及其混合炸药的机械感度[J];火炸药学报;2006年01期

10 江资成;刘劲彪;肖家勇;张光辉;孔庆军;;礼花弹跌落起爆原因分析及防爆对策研究[J];火工品;2016年05期

相关会议论文 前7条

1 余咸旱;丁涛;孙宽德;赵云;;含能黏结剂对聚奥粘结炸药能量和机械感度的影响[A];OSEC首届兵器工程大会论文集[C];2017年

2 杜成中;李永军;;含废旧发射药震源药柱的研究[A];第七届全国工程爆破学术会议论文集[C];2001年

3 张伟;张景林;王金英;邓延平;;微团化动态结晶法制备亚微米CL-20[A];第二届全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集[C];2013年

4 高大元;张孝仪;房永曦;辛芳;;炸药的表面特性研究[A];中国工程物理研究院科技年报（1998）[C];1998年

5 高立龙;李昆;;黑索今包覆钝化方法及改善炸药安全特性的分析[A];第二届全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集[C];2013年

6 柴涛;张景林;;提高传爆药安全性的研究[A];全国第二次安全科学技术学术交流大会论文集[C];2002年

7 马卿;王军;张晓玉;景梅;舒远杰;;4,5-二硝基咪唑的晶体结构、热性能与感度研究[A];第二届全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前1条

1 本报记者 张潮;江南化工将首发1350万A股[N];上海证券报;2008年

相关博士学位论文 前7条

1 姜夕博;典型烟花爆竹药剂机械感度及冲击起爆特性研究[D];南京理工大学;2014年

2 安崇伟;硝胺炸药的表面包覆及其对推进剂性能的影响研究[D];南京理工大学;2008年

3 宋小兰;微纳米含能材料分形特征对其感度的影响研究[D];南京理工大学;2008年

4 叶宝云;石墨烯材料改性含能复合物的构筑及应用基础研究[D];中北大学;2018年

5 张英豪;三唑类富氮化合物的合成、结构及其性能研究[D];北京理工大学;2016年

6 姚淼;金属氢化物对典型单质炸药安全性影响的研究[D];南京理工大学;2015年

7 李鹤群;微纳米共晶含能材料的设计、制备及性能研究[D];中北大学;2017年

相关硕士学位论文 前10条

1 王杰;超细高品质RDX基PBX制备及其性能表征[D];中北大学;2019年

2 黄琛鸿;混合炸药机械感度理论预测研究[D];中北大学;2013年

3 刘艳君;某新型高性能混合炸药的设计与实验[D];南京理工大学;2013年

4 万雪杰;机械研磨法制备球形超细高氯酸铵及其性能研究[D];南京理工大学;2015年

5 马志刚;核壳型HMX基双组分含能复合物的设计与合成[D];中国工程物理研究院;2015年

6 房伟;含能化合物爆轰参数及感度预测研究[D];中北大学;2015年

7 宋娟;超细球形高氯酸铵的制备及其性能研究[D];南京理工大学;2014年

8 郭磊;无梯粉状硝铵炸药研究[D];安徽理工大学;2010年

9 张璇;TKX-50-TNT熔铸炸药研究[D];兰州理工大学;2017年

10 李帅;不同粘结剂对RDX降感效果的对比研究[D];中北大学;2014年

，

本文编号：2677183