火炸药学报 /oa 火炸药老化失效模式及机理 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180501 综述了火炸药在贮存过程中的老化行为,着重从化学和物理变化来考虑安全寿命失效和使用寿命失效。讨论了包括物质迁移、力学性能劣化、过载动力效应、流变问题和循环温度引起的应力变化等物理失效以及包括自催化作用、自燃或爆发和黏合剂的交联或降解等化学失效。指出失效模式和失效机理分析对寿命预估和改善老化性能、延长寿命有重要意义,因此在进行火炸药寿命预估时,应同时进行失效模式和失效机理分析。附参考文献46篇。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 425 433 927003 刘子如 Endohedrally Helium-doped CL-20: A DFT Treatment /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180502 In order to investigate whether endohedral He-doping is possible or not in CL-20, a density functional treatment has been carried out at the levels of B3LYP/6-31++G(d,p) and B3PW91/6-31++G(d,p). Some physicochemical and quantum chemical properties of the helium-doped CL-20 (He@CL-20) are compared with the respective values of the parent explosive CL-20. The helium doping caused swelling of CL-20 cage but no bond rupture occurred. Doped helium acquired some positive charge. 2018年10月31 00:00 2018年第5期 434 440 4346282 Lemi Türker 两端起爆下曲率药型罩线性装药的成型特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180503 为提高线性爆炸成型弹丸(LEFP)的威力,设计了一种带曲率结构的药型罩线性成型装药。采用数值模拟方法研究了两端起爆下LEFP成型过程及曲率半径对其影响规律,并进行了脉冲X光试验。结果表明,两端起爆时爆轰波对碰,使爆轰波有效地向LEFP运动方向汇聚,有利于曲率药型罩闭合,但曲率半径越大,越难闭合。LEFP稳定时形态良好,头部速度可达2 100 m/s,药型罩利用率约87%,试验结果验证了两端起爆下曲率药型罩线性装药形成大威力LEFP的可行性和有效性。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 441 446 1825253 陈曦, 刘杰, 杜忠华, 王康康 高氮含量锂氮团簇的生成与检测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180504 为发现高氮含量锂氮团簇并分析影响其形成的因素,以氮气为载气,用纳秒激光分别溅射作为底物的LiF以及LiF与ZrN、BN、AlN的混合物,并用自制的反射式飞行时间质谱研究了生成的氮团簇。结果表明,用激光溅射LiF底物,生成了锂氮簇LiN<sub><i>n</i></sub><sup>+</sup>(<i>n</i>=2、4、6、8);用激光溅射LiF/ZrN、LiF/BN和LiF/AlN底物,生成了锂氮簇LiN<sub><i>n</i></sub><sup>+</sup>(<i>n</i>=2、4、6、8、10);载气参与了锂氮团簇的形成反应,且向底物中引入固态氮源物质有助于高氮含量锂氮簇的形成;实验中发现的该系列锂氮簇都含有偶数个氮原子,且依次相差两个氮原子,其中LiN<sub>8</sub><sup>+</sup>的相对丰度最高,LiN<sub>10</sub><sup>+</sup>的含氮质量分数高达95.2%,有望从高氮含量的锂氮团簇中发现具有高能量密度的亚稳态团簇材料或其前体材料。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 447 450 1114393 丁可伟, 李陶琦, 许洪光, 苏海鹏, 刘影, 郑卫军, 葛忠学 MgB<sub>2</sub>的制备及工艺优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180505 采用机械合金化和热处理相结合的方法制备了MgB<sub>2</sub>化合物;采用振动式高能球磨机进行球磨,研究了磨球尺寸、球磨时间、热处理温度、保温时间等对合金化效果的影响,获得了最佳制备工艺参数。结果表明,在保持磨球质量与粉末物料质量比不变的情况下,采用大尺寸不锈钢球(Φ10 mm)代替小尺寸球(Φ2 mm,Φ5 mm),可以提高球磨时的撞击能量,加速Mg-B粉末的机械合金化;热处理温度不宜超过Mg的熔点,否则Mg粉易发生氧化和挥发;热处理保温时间越长,对产物MgB<sub>2</sub>物相形成越有利;MgB<sub>2</sub>的最佳制备工艺参数为:Mg粉和B粉按摩尔比1∶2混合,球磨介质为Φ10 mm的不锈钢球,磨球质量与粉末物料质量比20∶1,球磨时间12 min,再将粉末在真空管式炉中进行热处理,升温速率为5℃/min,并在580℃下保温10 h。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 451 454 1723685 盖希强, 张兴高, 吕玺, 王娜, 安文书, 师宏心, 彭文联, 任秀娟 超声辅助乳液法制备超细化球形CL-20/DNT复合物及其性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180506 为了降低高能炸药六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)的机械感度,采用超声辅助乳液法制备了球形六硝基六氮杂异戊兹烷/二硝基甲苯(CL-20/DNT)复合物;研究了超声时间和放置时间以及表面活性剂的种类和用量对乳液稳定性和复合物形貌的影响;通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)对CL-20/DNT复合物的形貌和尺寸进行了表征;采用X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶红外分析(FTIR)对其结构进行了表征;采用差示扫描量热分析(DSC)对其热分解性能进行了测试;采用特性落高法测试了其机械感度。结果表明,在以吐温-80为表面活性剂、用量为炸药总质量的1.87%、超声时间不低于10 min以及放置时间不超过24 h的条件下,所制备的球形CL-20/DNT复合物形貌尺寸较好,粒径分布较窄,中位粒径为1.88 <i>μ</i>m,表面光滑;与原料CL-20相比,球形CL-20/DNT复合物的热分解温度提前了27.05℃,转晶峰消失;其特性落高由13.0 cm升至68.5 cm,感度明显降低。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 455 460 1952226 张安杨, 朱燕芳, 鲁月文, 翟恒, 郑博, 曾鑫, 郭长平 不同装药形状TNT水中爆炸近场冲击波传播的实验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180507 为了研究TNT装药形状对其水中爆炸近场冲击波的影响,以SR35mm球形及Φ60 mm×66 mm和Φ25 mm×50 mm柱形TNT炸药为研究对象,利用自行研制的同时分幅扫描超高速光电摄影系统,在同一发实验中同时获得TNT炸药水中爆炸近场冲击波传播过程的分幅扫描图像和轴向扫描图像。分幅扫描结果表明,装药形状对近场冲击波的演化过程有较大影响,长径比越大,初始冲击波越细长。近场冲击波在传播过程中逐渐球形化,球形化的中心位于炸药的质心,说明远场冲击波的传播与装药形状及起爆方式无关。轴向扫描结果表明,柱形装药端面起爆时,沿起爆轴线方向2倍装药范围内,近场冲击波压力具有明显的定向增益,长径比越大,轴向峰值压力衰减越快。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 461 464,500 1862389 李金河, 汪斌, 王彦平, 黄学义, 畅里华, 王旭 不同约束条件下B炸药的慢烤响应特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180508 为评估熔铸B炸药在慢速烤燃条件下的热安全性,采用自行研制的慢速烤燃实验装置,对熔铸B炸药在不同约束条件(无约束、带不同孔径排气孔的约束及全密闭约束)下的慢速烤燃特性进行了研究,采用热电偶获得了B炸药在慢速加热条件下的温升曲线,同时结合摄影装置获得了B炸药的响应特点及响应规律。结果表明,不同约束条件下,熔铸B炸药的慢速烤燃特性不同,随着密封性的增强,反应烈度增加,延迟时间变短,壳体的破坏程度增大,其中无约束条件下B炸药的响应等级为燃烧,其过程为99℃左右开始熔化,之后出现温度平台,197℃左右发生显著自热加速反应,然后出现沸腾直至燃烧;Φ4 mm排气孔约束条件下B炸药的响应等级为爆燃,Φ8 mm时为燃烧;全密闭约束时B炸药的响应等级为爆炸。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 465 470 2336852 邓海, 沈飞, 梁争峰, 王辉 复合装药爆炸载荷下砌体墙破坏过程及动态响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180509 为了研究砌体墙在复合装药爆炸载荷下的破坏规律及动态响应,采用AUTODYN软件对其进行了数值计算,分析了复合装药冲击波传播及砌体墙的破坏过程,得到了0.5 m距离内砌体墙表面载荷分布规律、砖块飞散速度规律及鼓包位移变化规律;比较了不同隔爆材料对砖块抛射速度的影响,计算了不同隔爆材料的临界观测位置高度。结果表明,冲击波压力峰值、比冲量值均随砌体墙高度的增加而减小且趋于均匀分布,单一装药条件下的压力峰值衰减幅度大于复合装药条件;JH2(8701)装药、含铝炸药、中心单点起爆及内外同时起爆爆炸加载方式下的临界观测位置高度分别为0.77、0.97、0.58和0.72 m,有效实现了隔爆材料为聚氨酯的复合装药毁伤当量可调。钢和有机玻璃对抛射速度衰减幅度较大,铝和聚氨酯较低,橡胶材料介于两者之间。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 471 478 3263320 洪晓文, 李伟兵, 程伟, 王晓鸣, 李文彬, 李军宝 CBNT与高聚物黏结剂界面作用的分子动力学模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180510 为改善5,5’-二硝胺基-3,3’-联-1,2,4,-三唑碳酰肼盐(CBNT)炸药的安全性和力学性能,提高其实际使用价值,以CBNT为基,分别和氟橡胶(F<sub>2311</sub>)、氟树脂(F<sub>2314</sub>)、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)构建了3种CBNT基高聚物黏结炸药(PBX)模型,并对其进行了298 K-NPT分子动力学(MD)模拟。结果表明,CBNT/F<sub>2314</sub>的结合能最大,表明CBNT/F<sub>2314</sub>的稳定性和相容性更佳;质量分数约5%黏结剂的加入使CBNT中N-NO<sub>2</sub>的最大键长减小,平均键长基本不变;径向分布函数<i>g</i>(<i>r</i>)揭示了黏结剂与基炸药CBNT的界面相互作用方式,表明3种黏结剂分子与CBNT间均存在氢键作用;与CBNT炸药相比,加入质量分数约5%黏结剂(F<sub>2311</sub>、F<sub>2314</sub>或EVA)的PBX刚性减小,延展性增强,且以F<sub>2311</sub>的改善效果最佳,表明黏结剂F<sub>2311</sub>较F<sub>2314</sub>和EVA在改善炸药力学性能进而致钝方面效果更佳。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 479 483,505 1376145 陈泽源, 王小军, 苟瑞君, 李志华, 何益艳, 张树海 炸药切削温度理论分析及影响因素的数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180511 为了研究炸药切削温度的变化规律,首先基于塑性变形理论推导了炸药切削温度的理论表达式,再采用LS-DYNA软件建立了炸药切削过程的二维热固耦合计算模型,并对不同炸药屈服强度、切削深度及进给量等工艺条件下的炸药切削温度进行了模拟计算。结果表明,炸药切削温度的模拟计算结果与理论分析结果吻合,相对误差小于10%;炸药切削温度随炸药屈服强度的增大而升高,屈服强度为25 MPa时炸药切削温度的模拟计算值为29℃,比屈服强度为5 MPa时高6℃;进给量为0.5 m/s时,切削深度为1 mm的炸药切削温度(25.4℃)比切削深度为5 mm时高0.4℃,表明切削深度对炸药切削温度影响较小;炸药切削温度随进给量的增加而增加,进给量为2 m/s时的炸药切削温度(28.8℃)比进给量为0.5 m/s时升高约3.8℃。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 484 488,522 1588664 刘瑞鹏, 贾宪振, 王永顺 不同TMETN/NG配比对CMDB推进剂塑化特性的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180512 为了提高三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)对NC的增塑效果,通过分子动力学模拟不同TMETN/NG配比条件下推进剂体系的回旋半径、自由体积等参数,研究NG部分取代TMETN对CMDB推进剂塑化特性的影响,并通过固化实验以及机械感度测试对模拟结果进行验证。结果表明,在计算范围内,随着NG含量的增加,体系的回旋半径、自由体积均先减小后增加,体系的塑化能力也是先减小后增大,且当NG取代质量分数40%及以上的TMETN时能有效改善体系的增塑效果;推进剂中NG与TMETN质量比大于2∶3时,推进剂样品才能正常固化;NG与TMETN质量比控制在3∶2~4∶1时,既能保证CMDB推进剂固化均匀,又能降低推进剂的机械感度。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 489 495 3567234 唐秋凡, 屈蓓, 李吉祯, 张林, 张亚俊, 张正中, 樊学忠 基于PVDF传感器的固体推进剂冲击应力测量 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180513 为了测量高速冲击下固体推进剂的应力水平,设计搭建了一套基于PVDF压电膜传感器的应力测量系统;采用分离式Hopkinson压杆对其进行标定,应用有限元软件分析计算了落锤试验中推进剂表面受到的平均应力;对比了推进剂落锤试验实际采集的应力信息,得到了落高和应力的关系曲线。结果表明,所采用的PVDF压电膜通过SHPB标定后得到其压电常数为9.7pC/N;搭建的应力测量系统能满足高速冲击试验的相关需求,应力与电压值满足<i>σ</i>=130 <i>U</i>关系式;推进剂落锤试验与有限元计算结果显示推进剂受到的最大应力与落高的0.5次方成正比。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 496 500 1594877 杨明, 黄卫东, 李高春, 李金飞 N<sub>2</sub>O/C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>/CO<sub>2</sub>预混气体火焰传播及爆炸特性的试验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180514 为了研究N<sub>2</sub>O/C<sub>2</sub>H<sub>4</sub>/CO<sub>2</sub>预混气体的火焰传播及爆炸特性,采用内含螺旋加速环,长200 cm、内径1.5 cm的有机玻璃管装置,用电阻丝点火的方式进行预混气体的燃烧爆炸试验;利用压力传感器测量爆炸压力和爆轰速度,并利用高速摄影仪测量燃烧时的火焰速度;采用C-J理论计算了预混气体的理论爆速和理论爆压。结果表明,预混气体在燃烧管内快速燃烧,火焰呈对称的Tulip结构,最大火焰速度为2 235.2 m/s;除距离点火10 cm处外,其余7个传感器压力陡然上升,均出现冲击波,其中100 cm处的压力峰值最大为4.66 MPa,冲击波的最大速度为2 247 m/s;C-J理论爆速为2 366.75 m/s,理论爆压为4.26 MPa,最大火焰速度和最大冲击波速度与C-J理论爆轰速度的偏差分别为5.54%和5.06%,试验结果与理论值基本一致。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 501 505 1527030 曾祥敏, 张玉刚, 蒋榕培, 李智鹏, 徐森, 李玉艳, 刘大斌 固体推进剂花板浇注的数值模拟与实验研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180515 利用Herschel-Bulkley本构模型,通过CFD黏弹性流体软件Ansys-Polyflow对固体推进剂药浆浇注工艺过程进行数值模拟,研究了真空浇注系统不同孔径条件下药浆的流动速度、挤出胀大效应、黏度、剪切速率及流平特性,并通过实验对数值模拟结果进行了验证。结果表明,花板孔径越大,药浆流速越快,7 mm孔径条件下药浆流速最大可达0.10 m/s,而3 mm孔径流速最大值只有0.02 m/s;挤出胀大比随浇注孔长径比(<i>L/D</i>)的减小而增大,孔径为3、5、7 mm时的挤出胀大比在同一花板厚度下依次为1.05、1.31、1.44。HTPB四组元推进剂药浆为典型的屈服假塑性流体,当剪切应力低于某极限值时体系不流动,而高于该极限值时体系呈假塑性流体,黏度随剪切速率的增大而降低;当药浆流经花板和翼片时,流体剪切速率达到最大值,药浆黏度从最初的400 Pa·s降至300 Pa·s;药浆整体的流平性较好,未出现较大的孔洞和瑕疵;燃烧室芯孔右侧的微小空洞随着流动逐渐消失,直到燃烧室充满,云图显示孔洞的体积分数在0.5以下时,基本充满。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 506 511 3491631 乌岳, 李卓, 鲁荣 高效液相色谱法分析2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的纯度 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180516 为了分析炸药中主成分2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1氧化物(ANPyO)和主要杂质2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶(ANPy)的纯度,建立了高效液相色谱分析方法,该法在岛津InertSustain C18色谱柱(5 <i>μ</i>m,4.6 mm×250 mm)进行,以甲醇和水(体积比为40∶60)为流动,相流速为1 mL/min,紫外-可见检测器检测波长315 nm,柱温30℃,ANPyO用二甲基亚砜溶解,进样量10 <i>μ</i>L。结果表明,在优化的色谱条件下,ANPyO在质量浓度20~500 mg/L范围内线性关系良好,线性相关系数<i>R</i><sup>2</sup>为0.997,相对标准偏差RSD≤0.24%。该方法线性范围广,灵敏度高,重现性好,结果准确可靠,可用于ANPyO检测分析,满足实际样品分析的需求。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 512 516,530 1771226 张蒙蒙, 张林, 王友兵, 周杰文, 李媛 硝酸异丙酯水解反应的量子化学计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180517 研究了硝酸异丙酯的碱性水解反应,计算并比较了4条反应路径;采用从头算MP2/6-311+g(d,p)方法和基组优化反应路径中各驻点的几何结构并计算前线轨道能和振动频率;采用极化连续介质模型研究了反应的溶剂化效应,得到标准态和溶剂化效应下的反应势能面;探讨了pH值变化对水解反应的影响;在CCSD(T)/6-311++g(3df,2p)水平下利用TST、CVT、CVT/ZCT和CVT/SCT方法计算了反应的速率常数。结果表明,在溶剂化条件下,驻点能量降低,反应焓更高;pH值的变化对反应路径顺序影响不大;过渡态能垒为82.72 kJ/mol,当能量足够越过能垒时更倾向于生成稳定的异丙醇和水。4种计算方法得到的反应速率常数相对较小,其Arrhenius表达式为:<i>k</i>=1.18×10<sup>-23</sup>exp(-7 357/<i>T</i>)。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 517 522 924871 陈永康, 安振涛, 陈明华, 张力 气相色谱-质谱法测定偏二甲肼长期贮存的氧化产物 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180518 为分析偏二甲肼(UDMH)实际贮存期间的氧化产物及氧化机理,采用气相色谱-质谱(GC-MS)法监测了偏二甲肼在氧气、空气和氮气(实际贮存气)3种贮存条件下氧化产物的种类和质量浓度变化,并分析了实际贮存条件下的氧化机理。结果表明,偏二甲肼的氧化产物有12种,其中二甲胺、二甲基二氮烯和甲醛为主要中间产物,亚硝基二甲胺、偏腙、乙醛二甲基腙、四甲基四氮烯、二甲氨基乙腈和二甲基甲酰胺为主要氧化产物,氧气含量的降低会使二甲胺、亚硝基二甲胺、二甲氨基乙腈和二甲基甲酰胺4种氧化产物质量浓度分别降低60.2%、95.2%、80.0%和78.7%,但对二甲基二氮烯、四甲基四氮烯、甲醛、偏腙和乙醛二甲基腙这5种氧化产物的生成规律影响不大,仅使其生成速率降低28.5%~83.3%,并且氧气含量对氧化产物的种类没有影响;在实际贮存条件下,氯胺在氧化反应中起重要作用。 2018年10月31 00:00 2018年第5期 523 530 2159700 徐泽龙, 陈斐, 黄凌志, 郭伟沯 2018年第5期封面 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180519 2018年10月31 00:00 2018年第5期 531 531 1194804 2018年第5期目录 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180520 2018年10月31 00:00 2018年第5期 532 534 321053 2018年第5期图文摘要 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20180521 2018年10月31 00:00 2018年第5期 535 540 2139664