【摘要】：環(huán)三亞甲基三硝銨(RDX)是目前使用最廣泛的高能炸藥,具有高能量高密度、性能穩(wěn)定和成本低的優(yōu)點(diǎn),但由于其感度較高,安全性較差,所以要進(jìn)行降感處理。本文采用對RDX細(xì)化和制備RDX基高聚物粘結(jié)炸藥(PBX)兩種方式來對RDX進(jìn)行降感處理,主要研究內(nèi)容如下:(1)采用Materials studio軟件模擬RDX與五種高聚物粘結(jié)劑(AR-12、AR-14、AR-71、Viton A和F2602)之間的平衡體系,并計(jì)算了它們之間的結(jié)合能,結(jié)果為RDX/AR-12RDX/AR-14RDX/AR-71RDX/Viton ARDX/F2602。通過結(jié)合能的大小來判斷體系的穩(wěn)定性,為RDX/ACM的配方設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)。(2)采用霧化干燥細(xì)化法制備了亞微米級球形RDX,并在實(shí)驗(yàn)過程中研究了干燥溫度、霧化速率、RDX溶液濃度對制備的RDX晶體的粒徑和形貌的影響。研究表明,當(dāng)干燥溫度為90℃、霧化速率為1ml/min和RDX溶液質(zhì)量百分濃度為4%時(shí),制備的超細(xì)RDX顆粒呈球形且粒徑分布較窄,在400-600nm。使用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線粉末衍射儀(XRD)和差示掃描量熱儀(DSC)等對最佳工藝條件下制備的亞微米級RDX進(jìn)行了測試和表征。結(jié)果表明,細(xì)化后RDX晶型沒有發(fā)生變化,表觀活化能比原料RDX降低了24.52KJ/mol,熱安定有了略微降低;但撞擊感度特性落高升高了35.3cm,摩擦感度降低了35%,機(jī)械感度大幅降低,安全性顯著提高。(3)以二甲基亞砜(DMSO)為溶劑,去離子水為非溶劑,采用超聲噴霧細(xì)化法制備了微米級RDX,并對樣品進(jìn)行了測試和表征。結(jié)果表明,微米級RDX粒徑分布在2-5μm,顆粒為橢球形且表面光滑沒有明顯的棱角。與原料RDX相比,微米級RDX表觀活化能降低了10.5KJ/mol,熱安定性有了略微降低;撞擊感度特性落高升高了16.8cm,安全性有了明顯提高。(4)采用溶液水懸浮法以微米級RDX為主體炸藥制備了六種配方不同的RDX基PBX炸藥。測試了樣品的粒度、形貌、熱分解性能、機(jī)械感度和靜態(tài)力學(xué)性能等,并計(jì)算了樣品的爆炸性能。結(jié)果表明,水懸浮工藝制備的RDX基PBX粒徑為100~300μm,晶體結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生改變,熱安定性和安全性都有了提升;并且在粘結(jié)劑相同時(shí),粘結(jié)劑含量越高,熱安定性和安全性就越好,但同時(shí),爆炸性能就會(huì)變差。其中(RDX/AR-71(97/3))配方的表觀活化能提高了11.6KJ/mol,撞擊感度特性落高提高了21.1cm,摩擦感度降低了27%,抗壓強(qiáng)度提高了127%,綜合性能最好,可以作為一種性能好且安全性高的新配方。
【圖文】：

技術(shù)路線圖

-RDX分子晶體模型
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ560.1

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