火炸药学报 /oa 耐热炸药六硝基茋的制备及应用研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180401 系统总结了国内外在六硝基茋(HNS)的制备技术和应用研究方面的进展,包括HNS的合成方法、粒度控制方法、在混合炸药和结晶TNT中的应用,在起爆药、传爆药和射孔弹等多个方向的应用研究状况。结合其耐宽温、耐真空、抗静电火花、抗辐射性能强和良好的爆轰性能等特点,指出HNS基的主装药、起爆/传爆药、导爆索和射孔弹均具有出色的热安定性和安全性。指出HNS是一种综合性能优异的耐热炸药,其应用范围仍有很大的拓展前景。附参考文献47篇。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 319 325 1332686 朱中钦, 邵艳丽, 林秋汉, 王鹏程, 陆明 硝胺炸药降感技术的研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180402 对当前国内外硝胺炸药(RDX、HMX、CL-20等)的降感技术进行了归纳和总结。分别介绍了细化(核生长法和超细粉碎法)、包覆(物理包覆法和化学包覆法)、共晶(溶液合成法和固体合成法)3种降低炸药感度的技术手段。重点介绍了各种方法的特点、研究机理、工艺流程,指出3种方法降低炸药感度的降感效果,提出未来硝胺类炸药向低敏感度、高能量密度、环境友好型、能源化、球形化方向发展的趋势。附参考文献63篇。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 326 333 851758 贾新磊, 侯聪花, 王晶禹, 谭迎新, 张园萍, 李超 纳米PbZrO<sub>3</sub>/GO复合材料的制备及其对RDX的催化分解 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180403 采用自组装法将纳米PbZrO<sub>3</sub>和氧化石墨烯(GO)复合,制备了PbZrO<sub>3</sub>/GO纳米复合材料;通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱(Raman)等对其结构进行表征分析;采用差示扫描量热法(DSC)比较并分析了PbZrO<sub>3</sub>/GO、PbZrO<sub>3</sub>和GO对RDX的催化分解性能。结果表明,通过调整前驱体溶液的pH值,改变纳米颗粒的表面电荷,成功将纳米PbZrO<sub>3</sub>(40 nm)颗粒紧密负载于GO薄片上;GO的引入有效抑制了PbZrO<sub>3</sub>纳米颗粒团聚,比表面积增加了13.73 m<sup>2</sup>/g;与RDX相比,PbZrO<sub>3</sub>/GO、PbZrO<sub>3</sub>和GO分别使RDX的热分解峰温降低24.35、14.43和16.57℃; PbZrO<sub>3</sub>/GO使RDX热分解过程的表观活化能降低24.4 kJ/mol; PbZrO<sub>3</sub>/GO复合材料对RDX的催化性能显著优于单一组分的PbZrO<sub>3</sub>和GO。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 334 339 1880673 刘博, 张钰, 王为民, 高红旭, 徐抗震, 赵凤起 Investigation of a New Formula for Gurney Velocity Estimation /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180404 The formula for the analytical calculations of the shaped charge jetting parameters exhibit an explicit dependence upon the Gurney velocity of an explosive material. Many attempts have been done to approximate the characteristic constant √<span style="BORDER-TOP: 1px solid; PADDING-TOP: 0px">2<i>E</i></span> and to make its use more efficient. It is shown herein that the characteristic Gurney velocity parameter depends on the ratio of the Chapman Jouguet-pressure to explosive impulse ratio by the formula:√<span style="BORDER-TOP: 1px solid; PADDING-TOP: 0px">2<i>E</i></span>=0.2415(<i>P</i><sub>CJ</sub>/I<sub>SP <i>ρ</i>0</sub>)-970.76, where <i>P</i><sub>CJ</sub> is the Chapman Jouguet pressure (Pa), I<sub>SP</sub> is the specific impulse of the explosive used as a monopropellant (N·s/kg) and <i>ρ</i><sub>o</sub> is the explosive density(kg/m<sup>3</sup>). The proposed empirical formula was found to be reasonable and quite accurate approximation that can be implemented over a wide range of explosives, where the maximum deviation between the measured and the calculated Gurney velocities was nearly 6%. Besides, the proposed approach has been used analytically to calculate the jet tip velocity of a small caliber shaped charge, which is measured experimentally. The difference between the measured and the calculated jet tip velocity was only 1.6%. 2018年08月23 00:00 2018年第4期 340 344 1347893 Tamer Elshenawy, Ahmed Elbeih, Qing Ming Li, Gamal M. Abdo CL-20/DNB共晶炸药晶体缺陷的理论计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180405 为了研究晶体缺陷对CL-20/DNB共晶炸药的力学性能、稳定性、感度与爆轰性能的影响,建立了“完美”型及带有晶体缺陷(掺杂、空位与位错)的CL-20/DNB共晶炸药模型;采用分子动力学方法计算了不同模型的力学性能、结合能、引发键键长分布、键连双原子作用能、内聚能密度与爆轰参数。结果表明,与“完美”型晶体相比,缺陷晶体的拉伸模量、体积模量与剪切模量的值减小,而柯西压的值增大,表明体系的刚性减弱,塑性与延展性增强;缺陷晶体的结合能减小幅度为9.30%~17.21%,表明炸药中分子之间的相互作用力减弱,炸药的稳定性变差;缺陷晶体的引发键最大键长增大幅度为0.45%~4.76%,而键连双原子作用能减小幅度为5.10%~17.20%,内聚能密度减小幅度为2.45%~13.71%,表明其感度增大,安全性变差;缺陷晶体的密度与爆轰参数减小,其中空位缺陷对能量的影响最大。因此,晶体缺陷会对CL-20/DNB共晶炸药的稳定性、感度与能量特性产生不利影响。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 345 351,358 2102792 杭贵云, 余文力, 王涛, 李臻 PTFE/Al/Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>三元反应材料的力学及反应性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180406 为研究PTFE/Al/Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>反应材料在准静态压缩和落锤撞击条件下的力学响应和反应特性,在PTFE/Al基础配方中加入不同体积分数的Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>,制备了PTFE/Al/Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>三元反应材料,采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对材料进行了表征,并用准静态压缩和落锤撞击试验研究了材料的力学和反应性能。结果表明,随着Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>含量的增加,PTFE/Al/Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>反应材料压缩强度先增加后减小,当Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>体积分数为15%时,材料的压缩强度达到最大,为88MPa;含Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>体积分数5%的反应材料在准静态压缩和落锤撞击条件下均能发生剧烈的爆炸反应,但对其反应产物的XRD分析表明,Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>与Al之间的铝热反应并未被触发;Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>体积分数为15%和25%的反应材料在准静态压缩条件下未见发火现象,但在落锤撞击试验中,发生了剧烈的爆炸和燃烧,并在其反应产物中检测到了AlF<sub>3</sub>、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>、Fe、FeF<sub>2</sub>、FeO(OH)的衍射峰,表明发生了铝热反应。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 352 358 1948760 黄骏逸, 方向, 李裕春, 吴家祥, 任俊凯 微反应技术合成不敏感硝酸酯增塑剂TMETN和PGDN /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180407 利用微反应技术,分别以1,2-丙二醇、三羟甲基乙烷为原料,硝硫混酸为硝化剂,合成了1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN);采用红外光谱、核磁共振等对其结构进行了表征,同时优化了微反应器硝化反应条件。结果表明,TMETN和PGDN结构与间歇式合成产物一致,合成TMETN的较佳硝化温度为17~20℃,硝酸与三羟甲基乙烷的最佳摩尔比为5.6∶1.0,收率达90.0%以上,纯度达98.5%;合成PGDN的较佳反应温度为20~22℃,硝酸与1,2-丙二醇的摩尔比为2.7∶1.0。该工艺具有反应温度范围宽、硝酸用量少和收率高等优点。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 359 362,368 1058014 汪营磊, 刘卫孝, 汪伟, 朱勇, 李斌栋, 陈斌, 丁峰, 姬月萍 储氢型乳化震源弹配方设计及爆轰性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180408 为了提高乳化震源弹的爆炸威力和抗压性能,同时减少环境污染和安全隐患,设计了一种储氢型乳化震源弹,以TiH<sub>2</sub>-玻璃微球复合敏化的乳化炸药作为起爆药柱,MgH<sub>2</sub>化学敏化的乳化炸药作为主装药。利用猛度实验、爆速实验、水下爆炸实验和冲击波动压实验,分别研究了TiH<sub>2</sub>-玻璃微球复合敏化乳化炸药的爆炸威力和MgH<sub>2</sub>化学敏化乳化炸药的爆炸威力及抗压性能。结果表明,与传统乳化震源弹相比,储氢型乳化震源弹中TiH<sub>2</sub>-玻璃微球复合敏化的乳化炸药爆炸威力大,铅柱压缩量为23.80 mm,达到军用炸药猛度,同时爆速达到4 659 m/s,适合作为起爆药柱代替TNT起爆药柱;MgH<sub>2</sub>化学敏化乳化炸药的爆炸威力大且抗压性能好,峰值压力、比冲量、冲击波总能较传统玻璃微球敏化炸药分别提高了8.7%、12.4%、33.0%,适合作为主装药代替乳化炸药主装药;采用储氢型乳化震源弹替代传统震源弹具有较好的应用前景。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 363 368 1561077 方华, 程扬帆, 李进, 宋诗祥, 刘文近, 沈兆武 冲击加载下PBX的点火特性与力学特性间的关系 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180409 为研究撞击加载下无CT可见疵病的高聚物黏结炸药(PBX)的点火特性,利用大落锤实验研究了PBX在冲击加载时的力学响应和点火机制;采用ANSYS/LS-DYNA软件模拟计算了400 kg落锤、2 500 mm落高撞击加载下PBX的力学响应特性,探讨了PBX力学特性与其点火特性间的关系。结果表明,模拟加载应力曲线与实验测试曲线高度吻合;同一落高下,弹性模量为1.12~4.36 GPa时,随着PBX弹性模量的增加,作用在PBX上的最大应力增加,PBX的最大应变率增大,发生点火的概率增加。为了增加PBX的加载安全性,PBX围压加载模量的最佳值应调整到1.12 GPa。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 369 374 2879523 陈春燕, 栗保华, 李昆, 高立龙, 王晓峰, 南海, 宁栋 非溶剂体系温度对细化RDX影响的分子动力学模拟及实验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180410 利用自行研制能定量控制的喷射重结晶装置,以二甲基亚砜为溶剂、水为非溶剂细化得到RDX,同时结合分子动力学方法探讨了喷射重结晶RDX过程中最佳非溶剂体系温度,以及不同温度对制备RDX晶体的影响;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(P-XRD)、差式扫描量热法(DSC)对其进行性能表征和热分析;并测试了其撞击感度。结果表明,分子动力学模拟制备RDX的最佳非溶剂体系温度与实验结果一致,即最佳温度为30℃,在此条件下可获得中值粒径为836nm、粒径分布均匀、形貌趋于球形且表面光滑的RDX;与原料RDX相比,细化后的RDX表观活化能升高了46.85kJ/mol,具有较好的热安定性,指前因子(lg(<i>A</i>/min))提高了4.87,热爆炸临界温度增加1.14℃,撞击感度(<i>H</i><sub>50</sub>)最大提高至40.07 cm。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 375 381 1999287 侯聪花, 郭晨, 刘志强, 贾新磊, 张诗敏 树脂DX吸附ADN的热力学和动力学研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180411 通过在不同温度下的静态吸附实验,研究了二硝酰胺铵(ADN)在树脂DX上的吸附热力学及动力学特性;通过实验测定了28~50℃的等温吸附线和吸附动力学数据,并分别用Langmuir和Freundlich模型对实验数据进行了拟合。结果表明,树脂DX对水溶液中ADN的吸附符合Freundlich等温吸附方程,该吸附过程的吉布斯自由能变(Δ<i>G</i>)&lt;0,熵变(Δ<i>S</i>)&gt;0,吸附过程可自发进行,不同吸附量下的吸附焓变(Δ<i>H</i>)&gt;0,吸附为吸热过程;树脂DX对ADN的吸附属于快速平衡型,前30 min大量ADN被吸附在树脂DX上,60 min后吸附趋于平衡,吸附过程符合拟二级动力学方程;该吸附工艺操作简便,树脂DX吸附效率高,可重复利用,成本低。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 382 387 1602639 潘永飞, 汪伟, 汪营磊, 闫峥峰, 赵宝东, 姬月萍 动态热机械分析法研究HTPB/AP基浇注PBX炸药的老化性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180412 采用动态热机械分析(DMA)法研究了HTPB/AP基浇注PBX炸药的动态力学性能,利用损耗因子(tan<i>δ</i>)、动态柔量(<i>D</i>’和<i>D</i>″)、黏弹系数和交联密度表征了其在70℃下的老化性能。结果表明,随老化时间的延长,HTPB/AP基浇注PBX炸药的tan<i>δ的β</i>峰值呈先增加后减小的变化趋势,<i>α</i>峰值则持续减小;<i>D</i>’和<i>D</i>″均呈先增加后逐渐减小的变化趋势;黏弹系数<i>C</i><sub>1</sub>增加;交联密度呈现先增加后略有降低再增加的变化规律。同时,扫描电子显微镜(SEM)的分析测定结果也验证了老化过程中造成力学损耗降低的根本原因是黏结剂基体的氧化交联,主要原因是填料/黏结剂的界面脱粘。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 388 393 2017535 王芳芳, 张林军, 常海, 王琼, 于思龙, 任治 TEX对HMX的包覆降感 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180413 为降低HMX的机械感度并保持其爆轰性能,采用溶液-水悬浮包覆法,利用4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环[5.5.0.0<sup>5,9</sup>.0<sup>3,11</sup>]十二烷(TEX)和氟橡胶F<sub>2603</sub>对HMX进行包覆降感;考察了TEX与HMX的粒度级配、主炸药质量比以及黏结剂用量对包覆炸药感度的影响;观察了TEX/HMX包覆炸药的微观形貌,测试其晶型结构、撞击感度、摩擦感度和爆速等参数,并进行了对比分析。结果表明,TEX可在HMX的表面形成保护层;黏结剂F<sub>2603</sub>质量分数3%时为最佳用量,且包覆后HMX的晶型保持不变,仍为<i>β</i>型;超细TEX(<i>d</i><sub>50</sub>=4.532 μm)和HMX(<i>d</i><sub>50</sub>=10.234 μm)粒度级配下的降感效果最好,与原料HMX相比,TEX/HMX(质量分数30% TEX)混合炸药的撞击感度和摩擦感度分别降低了48%和68%,在装药密度为1.72 g/cm<sup>3</sup>时的实测爆速可达到7 932 m/s。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 394 398,403 1838335 张帆, 李斌栋 基于透过率场分布的推进剂羽流烟雾面积测试方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180414 为表征推进剂装药羽流烟雾的空间分布特征,提出了一种基于烟雾透过率分布的烟雾面积测试方法,即将火药装药燃烧流场烟雾的光学特性(透过率)与烟雾的物理特性(面积参数)同步进行测量,进而分析基于透过率的羽流烟雾分布区域的空间及时域特性。首先利用图像传感器对光学背景板前方的羽流烟雾图像进行采集,然后计算测试区域的烟雾透过率场分布,最后以特定透过率区间作为烟雾区域的判别条件,提取烟雾区域并计算烟雾区域面积;对Al-CMDB推进剂装药羽流烟雾在工作后0.6~2.5 s内的烟雾分布面积特性进行了分析。结果表明,透过率区间在[0,30%]的烟雾区域在测试区域中部的烟雾面积明显大于左、右两个区域;在发动机开始工作后0.60~0.76 s内,透过率在[30%,70%]区间的烟雾区域面积明显大于其他两个透过率区间的面积;在0.76 s之后,透过率在[70%,100%]区间的烟雾面积逐步增大;在1.6 s后不存在透过率小于70%的烟雾区域。该方法可有效测试特定透过率区间内的羽流烟雾空间分布以及其面积随时间变化的特性,也可用于发射药身管武器膛口烟雾面积特性分析。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 399 403 1904434 王长健, 赵凤起, 孙美, 杨燕京, 古城辉 铝粉含量对CL-20/Al-CMDB推进剂燃速的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180415 为了研究铝粉含量对含CL-20改性双基推进剂燃烧性能的影响,采用静态燃速仪测试了CL-20/Al-CMDB推进剂的燃速,拟合了燃速公式并分析了CL-20/Al-CMDB推进剂的燃烧过程及铝粉对燃速的影响。结果表明, 6~10 MPa下推进剂的燃速与铝粉含量的平方(<i>w</i><sub>Al</sub><sup>2</sup>)呈相互平行线性关系,10~16 MPa下速率常数(<i>k</i>)在一条直线上,说明CL-20/Al-CMDB推进剂的燃烧反应速度仅与Al的含量有关;进一步分析燃烧表面暗区Al表面积大小对推进剂燃速的影响,发现4~11.5 MPa时Al在暗区吸热导致燃速下降,11.5~16 MPa下Al在火焰区燃烧产生的热量对暗区的热反馈抵消了其吸收的热量,使燃速增加;Al在燃烧表面的吸热过程对燃速的影响因素定义为Al的惰性热稀释。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 404 407 1346062 王江宁, 李伟, 郑伟, 陈俊波, 宋秀铎, 孙志刚 单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180416 为解决传统分析方法测定单基发射药中钝感剂(樟脑)含量存在时间长、工作量大等问题,建立了一种采用近红外光谱法快速测定单基发射药中钝感剂(樟脑)组分含量的新方法;通过对比单基发射药药粒样品及钝感剂光谱图特点,确定了钝感剂组分最佳建模光谱范围为8 300~8 510 cm<sup>-1</sup>;并对样品光谱图进行了预处理,对比了多个不同光谱预处理方法的效果,确定出最佳光谱预处理方法是多元散射校正(MSC)+一阶导数的组合;采用偏最小二乘法建立了钝感剂的近红外模型,并对模型的预测能力进行了验证。结果表明,钝感剂的模型校正相关系数(<i>R</i><sub>c</sub><sup>2</sup>)和验证相关系数(<i>R</i><sub>p</sub><sup>2</sup>)分别为0.972 3和0.973 5,验证的校正标准偏差(RMSEC)和交互验证的校正标准偏差(RMSECV)分别为0.163 6和0.150 8;预测均方根误差(RMSEP)为0.182 7,验证集标准偏差与预测标准偏差的比值(RPD)为6.87;将该模型应用到单基发射药中樟脑含量的检测,可使预测值极差和标准偏差均低于0.2%,表明该方法能实现单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 408 413 1942780 王云云, 邓国栋, 徐君, 王志强, 谷强, 曾建 热应力下1,5-二叠氮-3-硝基氮杂戊烷对发射药中硝化棉热行为的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180417 用1,5-二叠氮-3-硝基氮杂戊烷(DIANP)替换硝基胍发射药(样品A)中部分(质量分数6%)硝化甘油(NG),制成发射药(样品B),两种发射药分别密封后在90℃老化34 d。通过低场核磁共振、纳米压痕、液相色谱、红外光谱、元素分析试验研究了DIANP对发射药中硝化棉(NC)热行为的影响。结果表明,随着老化时间的延长,样品中NC的横向弛豫时间<i>T</i><sub>2</sub>值呈现出先增大再减小的趋势,<i>T</i><sub>2</sub>值与老化时间的对数呈线性相关;样品B的<i>T</i><sub>2</sub>比样品A更快达到峰值,说明DIANP对高氮量NC的溶塑速度快于NG;<i>T</i><sub>2</sub>达到峰值后继续老化至34 d,由于DIANP与NC形成大量氢键,使样品B中NC的运动受到更多限制,因此样品B的<i>T</i><sub>2</sub>下降速度稍快于样品A;样品B的微观力学性能(硬度和弹性模量)的变化规律与<i>T</i><sub>2</sub>的变化规律一致,说明<i>T</i><sub>2</sub>可以反映样品的微观力学性能。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 414 419 1917817 贾林, 张林军, 常海, 杜姣姣, 朱一举, 王琼 局部变壁厚球缺型药型罩侵彻威力性能的数值模拟及试验验证 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180418 为了提高聚能杆式射流的侵彻威力性能,设计了3种药型罩罩口边缘局部变壁厚球缺型药型罩,并采用LS-DYNA软件对3种不同结构球缺型药型罩的成型过程进行数值模拟,研究了不同结构药型罩的杆式射流对侵彻靶板威力性能的影响,并通过试验对模拟结果进行验证。数值模拟结果表明,与等壁厚球缺型药型罩相比,罩口端外壁采用局部凸弧、平弧、凹弧结构时,杆式射流穿孔深度分别增加8.4%、10.9%、19.5%,且平均开孔孔径分别增加2.4%、7.2%、5.5%;其中,采用凹弧结构时侵彻深度最大,采用平弧结构时平均开孔孔径最大。试验结果表明,相对于等壁厚球缺型药型罩,采用局部平弧球缺型药型罩可在提高战斗部穿孔深度的同时兼顾开孔威力要求。试验结果与数值模拟结果具有较好的一致性。 2018年08月23 00:00 2018年第4期 420 424 1621718 王维占, 冯顺山, 李小军, 陈智刚, 易荣成, 赵太勇, 付建平 2018年第4期封面 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180419 2018年08月23 00:00 2018年第4期 425 425 1689677 2018年第4期目录 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180420 2018年08月23 00:00 2018年第4期 426 427 280871 2018年第4期图文摘要 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180421 2018年08月23 00:00 2018年第4期 428 433 1729821