三种典型炸药晶体微塑性与撞击感度的相关性

发布时间：2021-09-30 03:38

　　为了研究单质炸药晶体微观性能对混合炸药宏观力学行为和撞击感度的影响,研究了梯恩梯（TNT）、黑索今（RDX）与奥克托今（HMX）三种常用炸药晶体的微塑性表征方法,并将炸药晶体的微塑性与单质炸药撞击感度进行了相关性分析。采用纳米压痕技术对三种常用炸药晶体进行了微弹性与微塑性的测试与计算,提出了以塑性能量与压痕总能量之比（η_P）量化炸药晶体微塑性的计算方法。结果表明:与压入深度计算的微塑性（δ_h）相比,本研究获得的炸药晶体微塑性η_P与粉末态单质炸药的撞击感度（P）达到95.8%的线性相关。本研究提出的炸药晶体微塑性量化方法将炸药晶体微塑性与其撞击感度建立起高度线性关系,为评价炸药安全等级提供了一种微观表征方法。 

【文章来源】：含能材料. 2020,28(11)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

典型的“载荷-压入深度”曲线示意图

TNT存在单斜和正交两种晶型结构，其中单斜为稳定的常用晶型。RDX有Ⅰ、Ⅱ两种晶型结构，其中Ⅰ-RDX单晶为正交晶型，Ⅱ-RDX极不稳定。HMX存在α、β、γ、δ等四种晶型结构，其中β-HMX为单斜晶型[18]。图3是所制备的TNT、RDX和HMX三种单晶最大显露晶面的XRD曲线，与剑桥结构数据库（CSD）的晶体结构比对，发现它们均为实际使用较多的、最稳定的晶型结构：TNT近似为单斜晶型（晶胞参数：a=21.275?，b=6.093?，c=15.025?，β=110.14°），RDX为正交晶型，最大显露晶面为（210）晶面（晶胞参数：a=13.202?，b=11.601?，c=10.717),HMX为单斜晶型，最大显露晶面为（011）晶面（晶胞参数：a=6.537?，b=11.054?，c=8.7018?，β=102.8°）。为了进一步证明制备的TNT试样为单斜晶型，对TNT大单晶进行了DSC分析，结果如图4所示。由图4可见，TNT大单晶只存在一个81.07℃熔融峰，而正交TNT晶体除了82℃熔融峰外，还存在一个72℃较小熔融峰[4,15]，从而确定所制备TNT单晶确实为单斜晶型。图3 三种炸药单晶的XRD曲线

三种炸药单晶的XRD曲线

【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米压痕技术对比研究DNAN和TNT晶体的微观力学性能[J]. 朱一举,涂健,常海,苏鹏飞,陈智群,徐敏.  火炸药学报. 2017(03)
[2]纳米压痕仪测试TNT单晶（100）晶面的模量与硬度[J]. 温茂萍,徐容,张浩斌,孙杰,颜熹琳,池钰.  含能材料. 2014(03)
[3]RDX和HMX单晶的压痕断裂韧性[J]. 王东冬,舒远杰,李明,陈天娜,康彬,宋绵新.  火炸药学报. 2011(01)



本文编号：3415050