【摘要】：近年來,隨著離子液體的興起,含能離子鹽作為一類獨(dú)特的高能材料得到廣泛的關(guān)注,與分子類似物相比含能離子鹽蒸汽壓低、熱穩(wěn)定性好、對環(huán)境友好。5-氨基四唑硝酸鹽(5-ATN)是含能離子鹽的典型代表,具備爆轟性能優(yōu)越、成本低廉、合成路線簡單、易于大規(guī)模合成等特點(diǎn),應(yīng)用前景相當(dāng)良好。但是,由于5-氨基四唑硝酸鹽(5-ATN)中硝酸根的作用導(dǎo)致其感度較高,使其應(yīng)用受到了限制。為了保證5-氨基四唑硝酸鹽(5-ATN)在生產(chǎn)、運(yùn)輸、存儲和使用過程中的安全性,本文研究了其包覆降感技術(shù)。首先,探討了 5-氨基四唑硝酸鹽的合成工藝,利用5-氨基四唑合成5-氨基四唑硝酸鹽,分別考察了硝酸用量、反應(yīng)時(shí)間和反應(yīng)溫度對5-ATN合成產(chǎn)率的影響,實(shí)驗(yàn)獲得了5-ATN的最優(yōu)合成工藝:20℃下5g 一水5-氨基四唑(5-AT·H2O)與15mL濃硝酸(65%)反應(yīng)15 min,產(chǎn)率達(dá)92.6%。其次,研究了 5-ATN與其他材料的相容性,為包覆材料的選擇及在復(fù)合含能材料中的應(yīng)用提供依據(jù)。采用DSC法對5-ATN與含能材料(HMX、CL-20、TATB、LLM-105、HTPB、Mg(BH4)2、、DNT、AP、KP、B)以及非含能材料(F2604-2、DOS、PVAC、SA)形成的混合體系進(jìn)行相容性研究。實(shí)驗(yàn)研究得到5-ATN與HMX、CL-20、TATB、LLM-105、HTPB、Mg(BH4)2這些含能材料以及非含能材料F2604-2、PVAC、SA都有很好的相容性,但是與DNT、DOS的相容性較差;而與AP、KP、B組成的二元組分屬于敏感體系,一般不使用。然后,根據(jù)相容性的研究結(jié)果選用PVAC、SA兩種惰性材料作為包覆劑,按2%聚醋酸乙烯酯(PVAC)、2%硬脂酸(SA)以及1%PVAC+1%SA三種不同比例,采用水懸浮法對5-ATN進(jìn)行包覆,并研究了包覆后5-ATN的安全性能,包括熱穩(wěn)定性和機(jī)械感度。通過SEM、XPS和XRD一系列表征手段對樣品進(jìn)行表征,結(jié)果表明這兩種惰性材料對5-ATN都有很好的包覆效果;采用DSC測定了包覆前后5-ATN在一定升溫條件下的熱穩(wěn)定性,結(jié)果表明包覆前后5-ATN的初始放熱溫度基本沒有變化。最后,利用撞擊感度儀和兩種不同的摩擦感度儀測試了包覆前后的機(jī)械感度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明用2%PVAC和2%SA包覆5-ATN后,機(jī)械感度明顯下降,而用比例1%SA+1%PVAC包覆5-ATN后,機(jī)械感度降低不明顯。5-ATN機(jī)械感度的降低效果優(yōu)劣依次為:2%PVAC2%SA1%SA +1%PVAC。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TQ560.1
【圖文】：

外殼材料包覆形式是核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合粒子的主要研究內(nèi)容，以外殼材料的包覆形態(tài)，可將逡逑核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合材料分為兩類，一種是粒子包覆型，另一種是層包覆型，同時(shí)粒子包覆還逡逑能夠細(xì)分為兩類，Ｉ類是嵌入型，另一類是沉積型［４１］，如圖１．１所示。逡逑Ｏ邋Ｑ邋Ｑ逡逑（ａ）邐（ｂ）邐（ｃ）逡逑圖１．１核殼結(jié)構(gòu)復(fù)合粒子形態(tài)類型（ａ－層包覆，ｂ－粒子沉積，ｃ－粒子嵌入）逡逑１．３．１機(jī)械化學(xué)法及應(yīng)用逡逑機(jī)械化學(xué)法是利用沖擊、研磨、強(qiáng)機(jī)械攪拌等方式在核體材料表面被均勻地包覆上逡逑殼體材料，且殼體材料與核體材料能夠發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使兩者間緊密結(jié)合在一起。該法逡逑通過將沒有粘性的兩種材料在外加機(jī)械作用和化學(xué)反應(yīng)作用下，在核體材料表面緊密均逡逑勻的分布吸附殼體材料，將機(jī)械能變?yōu)榛瘜W(xué)能。該法中，殼體材料的數(shù)量級一般比核體逡逑５逡逑

邐５－氨基四唑硝酸鹽的包覆及其安全性能研究逡逑２．１．３邋５－氨基四唑硝酸鹽的合成逡逑５－氨基四唑硝酸鹽的合成路線圖見圖２．２。逡逑S�？逦■S緬義希瑁睿錚沖澹危蓿危�？辶x希溴澹荊睿瑁玻瑁玻镥五危掊澹潁椋卞澹荊睿瑁插澹

本文編號：2736951