【摘要】：六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)是一种笼形高能炸药,其密度高、能量大、爆速高,是目前国内外应用最广泛的炸药之一,但是CL-20在常温下存在四种晶型,在进行重结晶的过程中非常容易发生转晶,并且本身具有非常高的机械感度,这两点严重限制了CL-20在军事上的应用范围,因此研究CL-20的转晶机理和降低CL-20的机械感度具有非常重要的意义。本文对CL-20的转晶机理进行了研究,通过重结晶得到了微米级球形CL-20,并选择了三种种粘结剂/增塑剂的配方对CL-20进行了包覆。主要工作如下所示:在细化的过程中溶剂/非溶剂体系、温度、溶液滴加速率对CL-20晶型的影响较大,通过实验研究得出选用偶极矩小的非溶剂、温度为65℃以下、滴加速率为1 ml/min最为合适,在包覆的过程中,温度对CL-20的晶型影响较大,温度为60℃最为合适;通过MS软件,构建了ε-CL-20、五种粘结剂分子和CL-20基PBX炸药的模型,并对CL-20基PBX炸药进行了MD模拟,五种粘结剂与CL-20炸药的相容性完好,结合能大小排序顺序为聚丙烯酸酯(AR-12)Estane5703F2602EPDMF2311,结合能越大表示粘结剂与炸药的相容性越好,制备的CL-20基PBX炸药越稳定,根据结合能计算结果可知,选择Estane5703和聚丙烯酸酯橡胶(AR-12)为最优粘结剂;用超声喷雾细化装置制备了微米级CL-20,并对细化CL-20进行了表征和性能测试,结果表明,细化CL-20的粒径在2μm左右,晶体表面光滑,形状规则,呈球形;细化CL-20与CL-20原料的晶型一致,为ε型,并且衍射峰变宽;与CL-20原料相比,细化CL-20的撞击感度明显降低,特性落高从17.98 cm升高到31.95 cm;细化CL-20的热安定性更好,与CL-20原料相比,活化能升高了9.8 KJ/mol,具有更优良的热稳定性;用水悬浮装置,以Estane和聚丙烯酸酯橡胶(AR-12)为粘结剂,分别以硬脂酸钙、二氧化钛、聚四氟乙烯为增塑剂,成功制备了CL-20基PBX炸药,并对PBX炸药进行了表征和性能测试,结果表明,加入硬脂酸钙、二氧化钛后,CL-20/Estane的晶型没有发生改变,CL-20/聚丙烯酸酯橡胶/聚四氟乙烯包覆样品的晶型也仍然为ε型,并对PBX炸药的撞击感度和DCS热分解特性进行了分析,与加入增塑剂前相比,CL-20的PBX炸药的撞击感度明显降低,热分解性能得到明显改善,CL-20/聚丙烯酸酯橡胶/聚四氟乙烯包覆样品的爆速为8981 m/s.
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ560.1
【参考文献】
相关期刊论文 前10条
1 赵霞;;硬脂酸钙的热分析研究[J];分析仪器;2014年04期
2 张朴;郭学永;张静元;王正宏;李世伟;;机械研磨制备球形超细CL-20[J];含能材料;2013年06期
3 徐宏德;;硬脂酸钙在聚合物中的应用[J];石化技术与应用;2013年04期
4 王小军;尚凤琴;王霞;鲁志艳;秦亮;杨学斌;苏强;杨彩云;曹端林;;1-甲基-4,5-二硝基咪唑包覆钝感CL-20研究[J];四川兵工学报;2013年05期
5 朱康;李国平;罗运军;;超临界CO_2反溶剂法制备CL-20超细微粒[J];含能材料;2012年04期
6 徐金江;孙杰;周克恩;李洪珍;舒远杰;;CL-20重结晶过程中的晶型转变研究进展[J];含能材料;2012年02期
7 李俊龙;王晶禹;安崇伟;李小东;;EPDM对CL-20的包覆及表征[J];火炸药学报;2012年01期
8 李洪珍;周小清;王述存;徐容;黄明;王蔺;;HNIW在乙酸乙酯-正庚烷溶剂体系中的结晶机制研究[J];含能材料;2012年01期
9 任晓婷;孙忠祥;曹一林;;细粒度ε-CL-20的制备及钝化[J];火炸药学报;2011年04期
10 谢丽琼;许家友;;硬脂酸钙、镁、锌分子间的相互作用及对PVC热稳定性的影响[J];化学研究与应用;2011年01期
相关会议论文 前1条
1 刘杰;杨青;郝嘎子;姜炜;郭效德;李凤生;;纳米epsilon(ε) CL-20的制备及其感度研究[A];第十六届中国科协年会——分9含能材料及绿色民爆产业发展论坛论文集[C];2014年
本文编号：
2784336
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/2784336.html
