混合炸药爆轰与安全性能实验与理论研究

【摘要】：本论文的主要研究内容如下： 分别加入氟化钾、表面活性剂对AN进行改性研究，结果表明，添加氟化钾能使硝酸铵的晶变温度大于95℃，但不利于AN吸湿性和结块性能的改善；添加表面活性剂可改善AN的防吸湿性和抗结快性，阳离子表面活性剂比阴离子表面活性剂效果好，而复合表面活性剂改性后的硝酸铵的防吸湿性和抗结快性效果最好。硝酸铵经过复合表面活性剂作用，制成自身具有雷管感度的膨化硝酸铵，取代了敏化剂TNT的敏化作用，使膨化硝铵炸药的起爆感度发生了质的变化。 用有机玻璃法测定了岩石膨化、煤矿膨化、铵梯以及乳化炸药的爆速和爆压，用VLWR爆轰程序计算了岩石膨化硝铵和铵梯炸药的爆轰参数及C-J产物的平衡组成，理论计算值和实验值比较接近；用波形测试法测定了φ100×100mm岩石膨化、煤矿膨化、铵梯以及乳化炸药柱的底面输出波形，经过对爆轰波底面波形处理后获得波形拟合函数，表明工业炸药具有低爆速和低爆压的非理想爆轰特征。 用有机玻璃法测试了含铝炸药的爆速和爆压：用VLWR爆轰程序计算铝粉反应度对含铝炸药爆轰参数的影响，结果表明，对含铝量一定的含铝炸药，随着在C-J面内铝粉反应度增加，含铝炸药的爆速D_(CJ)、爆压P_(CJ)和爆温T_(CJ)也随着增加。 用加速热量仪研究了TATB、TCTNB和TCDNB的绝热分解过程，得到了它们的绝热分解温度和压力随时间的变化曲线以及自热速率随温度变化曲线，对TATB样品计算了绝热分解的动力学参数表观活化能和指前因子；用热重法测得了TATB、TCTNB和TCDNB在不同升温速率的热重曲线，根据Ozawa方法计算得到了热分解活化能和指前因子，研究了热分解反应机理和动力学方程。 用1000s热爆炸临界温度测定试验、炸药柱非限定性和限定性热爆炸试验研究TATB对HMX热感度性能的影响，评价HMX／TATB高聚物粘结炸药的热安全性，结果表明，TATB含量对HMX的1000s热爆炸临界温度有较大影响。TATB含量增加，炸药柱非限定热爆炸临界温度增加，而且炸药柱几何尺寸越小，影响越明显。在限定性体系中，由于炸药柱限定在金属铝的反应器里，比在非限定性体系易达到热爆炸临界条件，使热爆炸临界温度降低。 用多种感度试验方法来综合评定炸药的安全性能，把炸药的各单个安全性能表征后分别相加、相乘就可以得到炸药的感度与安全性能综合表征结果；用模糊数学对 摘要 博士论文 JB一9002、TNT、TH4748、JOB一9003、RHT一902、JO一9159炸药的感度进行聚类分析， 比较被测炸药与基准炸药的贴近度来评价炸药的感度和安全性。