熔鑄型小臨界尺寸傳爆藥的配方設(shè)計(jì)及其裝藥工藝研究.pdf

1、本文以3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）/TNT為熔鑄載體、奧克托今（HMX）為固相炸藥、Estane5703及微晶蠟為性能改進(jìn)添加劑，在綜合考慮配方的能量性能、安全性能、傳爆性能和工藝性能的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種熔鑄型小臨界尺寸傳爆藥配方。采用Procast軟件對(duì)熔鑄炸藥的微注射裝藥過程的進(jìn)行了數(shù)值模擬，并對(duì)其在微小尺寸爆炸網(wǎng)絡(luò)溝槽中的裝藥工藝進(jìn)行了初步研究。主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　首先，利用Procast軟件對(duì)熔鑄炸藥在微小

2、尺寸爆炸網(wǎng)絡(luò)溝槽中的裝藥過程的進(jìn)行了數(shù)值模擬。結(jié)果表明，注射時(shí)間和爆炸網(wǎng)絡(luò)溝槽模板溫度是注射成型質(zhì)量控制的關(guān)鍵因素；在注射過程中，注射器內(nèi)壁受到藥劑的靜壓力作用，靜壓力大小與熔鑄炸藥中固液比有關(guān)，固液比越大，靜壓力越大。結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果，設(shè)計(jì)了一套熔鑄炸藥微注射裝藥裝置，該裝置主要的設(shè)備有：恒溫水浴（加熱源），壓機(jī)（注射速度控制器），金屬注射器（能承受高靜壓力）。裝藥實(shí)驗(yàn)表明，該裝置能夠完成熔點(diǎn)在75℃～94℃之間的熔鑄炸藥的溝槽裝藥。

3、
　　其次，采用文獻(xiàn)調(diào)研和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法對(duì)熔鑄型小臨界尺寸傳爆藥配方組分進(jìn)行了篩選，優(yōu)選的配方組成為DNTF/ TNT/ HMX/ Estane5703/微晶蠟。通過噴射細(xì)化法、氣動(dòng)噴霧細(xì)化法及噴霧干燥法細(xì)化對(duì)原料HMX粒子進(jìn)行了細(xì)化，并利用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）對(duì)其細(xì)化處理后的粒子進(jìn)行了表征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，三種方法都能將 HMX粒子細(xì)化到1μm，而噴霧干燥法細(xì)化法甚至可達(dá)到納米尺寸。前兩種方法處理后 HM

4、X粒子呈扁平或者多面體形狀，后者噴霧干燥法細(xì)化法處理后的HMX粒子呈微球型。
　　再次，對(duì)不同配比熔鑄型小臨界尺寸傳爆藥配方的配方能量性能，流變性能，傳爆性能及安全性能進(jìn)行了測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，微晶蠟可以改善配方藥劑在溝槽中的裝藥流變性能，當(dāng)其質(zhì)量含量為2％效果較佳；配方中DNTF的含量超過40wt.%時(shí)，配方不能通過GJB2178A-2005中所規(guī)定的沖擊波安全性試驗(yàn)。最終的優(yōu)化配方質(zhì)量比DNTF/TNT/HMX(微球)/Est

5、ane5703/微晶蠟=34.8/23.2/38/2/2。
　　最后，對(duì)優(yōu)化的熔鑄型小臨界尺寸傳爆藥配方的性能進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明：傳爆藥配方的撞擊感度特性特性落高（H50）為38.6 cm，能夠通過GJB2178A-2005中所規(guī)定的沖擊波安全性試驗(yàn)，在0.7 mm*0.7 mm的直線溝槽中能夠穩(wěn)定傳爆，在0.8 mm*0.8 mm的900拐角溝槽中能夠穩(wěn)定傳爆。該傳爆藥配方在5 mm直徑藥柱中裝藥密度為1.68 g/cm3，爆