含TATB傳爆藥制備及工藝優(yōu)化.pdf

1、傳爆藥是爆炸序列重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其低易損性是保證彈藥安全必不可少的因素。而三氨基三硝基苯(TATB)是目前為止耐熱性能最好，機(jī)械感度低的一種鈍感炸藥，選取一種高能量的單質(zhì)炸藥與TATB形成混合炸藥，可以利用TATB的優(yōu)異的耐熱性能和鈍感特性實(shí)現(xiàn)對(duì)高能炸藥某些特性的改性，從而滿足傳爆藥安全性能的需求。本文以?shī)W克托今(HMX)和六硝基六氮雜異伍茲烷(CL-20)作為高能單質(zhì)炸藥，利用TATB的鈍感耐熱特性制備成含TATB的傳爆藥，并對(duì)其性能

2、進(jìn)行測(cè)試，研究TATB含量對(duì)傳爆藥性能的影響，以及對(duì)制備傳爆藥工藝進(jìn)行優(yōu)化。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　(1)利用自制的超聲噴霧裝置以溶劑/非溶劑重結(jié)晶原理制備了高品質(zhì)的超細(xì)TATB。使用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射線衍射儀(XRD)對(duì)制備出的超細(xì)TATB進(jìn)行形貌和晶型表征，然后利用差示掃描量熱儀(DSC)和自制的12型落錘儀對(duì)其進(jìn)行熱性能分析和撞擊感度分析。結(jié)果表明：制備出的超細(xì)TATB呈類球形結(jié)構(gòu)，粒度直徑在200

3、nm以內(nèi)，且由X衍射圖譜可知TATB晶體形態(tài)在制備過(guò)程中沒(méi)有發(fā)生變化，只是其衍射峰高明顯降低，峰形寬化。與原料相比，超細(xì)TATB的熱分解表觀活化能和熱爆炸臨界溫度略有降低，可見(jiàn)由于粒徑變小，比表面積增大更易發(fā)生熱分解。經(jīng)撞擊感度安全性測(cè)試可知超細(xì)TATB鈍感性能依然優(yōu)異。
　　(2)使用溶液-水懸浮工藝，制備含TATB的高聚物粘結(jié)炸藥(PBX)。采用單因素試驗(yàn)對(duì)該工藝的條件進(jìn)行優(yōu)化，研究表明優(yōu)化后的工藝條件為：真空度為0.04MP

4、a，溫度為60℃，料液比為1:10，攪拌速度為500r/min，滴加速度為15mL/min。
　　(3)在優(yōu)化后的工藝條件下，制備出含TATB比例不同的TATB/HMX粘結(jié)炸藥。采用掃描電子顯微鏡(SEM)對(duì)其進(jìn)行形貌分析，可知TATB/HMX粘結(jié)炸藥的顆粒密實(shí)，形狀規(guī)則，隨著TATB含量的減少其表面圓潤(rùn)度有所降低。經(jīng)X-射線衍射儀(XRD)測(cè)試結(jié)果可知在包覆工藝中TATB和HMX晶型沒(méi)有發(fā)生變化。最后對(duì)其進(jìn)行熱分解特性(DSC)

5、、沖擊波感度、撞擊感度安全性測(cè)試，表明在HMX中加入超細(xì)TATB制備的PBX中，HMX的表觀活化能和熱爆炸臨界溫度較原料HMX都有大幅提升，而隨著TATB含量的變化HMX的熱性能基本不變，說(shuō)明超細(xì)TATB對(duì)HMX的熱穩(wěn)定性有一定的促進(jìn)作用，但促進(jìn)作用不隨含量的遞增而遞增。隨著TATB含量的減少其沖擊波感度逐漸降低。但都可以通過(guò)小隔板安全測(cè)試和撞擊感度安全測(cè)試。
　　(4)在優(yōu)化后的工藝條件下，制備出含TATB比例不同的TATB/C

6、L-20粘結(jié)炸藥。通過(guò)SEM對(duì)其進(jìn)行形貌分析，得到隨著TATB含量的增加包覆產(chǎn)品越趨于球形。對(duì)TATB/CL-20粘結(jié)炸藥進(jìn)行XRD分析，可知在PBX的制備工藝過(guò)程中CL-20晶型未發(fā)生變化，依然為ε-CL-20。此外，對(duì)TATB/CL-20粘結(jié)炸藥進(jìn)行熱性能分析和撞擊感度測(cè)試。結(jié)果表明利用超細(xì)TATB包覆后的CL-20的表觀活化能和熱爆炸臨界溫度都比未包覆的CL-20有著很大的提高，而含TATB的幾種PBX中的CL-20的熱性能差異很