現(xiàn)代先進(jìn)武器系統(tǒng)對(duì)彈藥提出了大威力和高生存能力的要求,研究開(kāi)發(fā)高能低敏感發(fā)射藥成為21世紀(jì)發(fā)射藥的大趨勢(shì)。本文主要分析討論了組分相對(duì)含量對(duì)高能低敏感發(fā)射藥安定性、安全性的影響。指出采用含能粘結(jié)劑、高能添加劑的配方體系可以滿(mǎn)足發(fā)射藥對(duì)高能量和低敏感兩方面的要求。以黑索今(RDX)、硝基胍(NQ)作為含能填充劑,制備了9種不同配方的RDX基發(fā)射藥。RDX往往會(huì)造成發(fā)射藥爆溫較高,對(duì)身管造成嚴(yán)重的燒蝕現(xiàn)象,NQ的加入既不會(huì)對(duì)發(fā)射藥能量造成負(fù)影響,又可以在一定程度上降低發(fā)射藥爆溫,對(duì)RDX基發(fā)射藥起到降低感度的效果。當(dāng)單獨(dú)以RDX作為高能填充劑時(shí),通過(guò)改變發(fā)射藥用粘結(jié)劑,使用聚疊氮縮水甘油醚型含能熱塑性彈性體(GAP-ETPE彈性體)部分取代硝化纖維素(NC)作粘結(jié)劑,制備了5種不同配方的GAP-ETPE發(fā)射藥體系。本文通過(guò)真空安定性(VST)法和差示掃描量熱法(DSC)對(duì)發(fā)射藥安定性進(jìn)行評(píng)價(jià)。VST法中1g試樣放氣量小于2mL時(shí),安定性符合國(guó)軍標(biāo)要求,且放氣量越小,說(shuō)明其安定性越好。DSC法中根據(jù)升溫速率趨于零時(shí)的分解放熱峰溫的大小來(lái)判定,峰溫值越大,說(shuō)明安定性越好;安全性通過(guò)熱感度(5s爆發(fā)點(diǎn))、撞擊感度(特性落高值)以及靜電火花感度進(jìn)行測(cè)定。5s爆發(fā)點(diǎn)溫度越高,特性落高值越大,說(shuō)明發(fā)射藥安全性越好。RDX基發(fā)射藥VST和DSC實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,當(dāng)發(fā)射藥其它組分不變時(shí),RDX基發(fā)射藥安定性以及安全性會(huì)隨NC含氮量的減小、NC/NQ相對(duì)含量的減小以及NC/RDX相對(duì)含量的減小而增加。且RDX基發(fā)射藥對(duì)靜電火花感度均不敏感;GAP-ETPE發(fā)射藥VST實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,少量TEGDN增塑后的發(fā)射藥體系其安定性有所降低,DSC結(jié)果反之。加入TEGDN,減小NC含量使得發(fā)射藥安全性提高。且GAP-ETPE發(fā)射藥對(duì)靜電火花感度都顯示不敏感性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明不同的實(shí)驗(yàn)方法可能會(huì)因發(fā)射藥組分在不同實(shí)驗(yàn)環(huán)境中造成不同作用機(jī)理而出現(xiàn)不一致結(jié)論的現(xiàn)象,且GAP-ETPE發(fā)射藥的安定性、安全性?xún)?yōu)于RDX基發(fā)射藥。
【學(xué)位單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類(lèi)】：TQ562
【部分圖文】：

中北大學(xué)學(xué)位論文2.3.3 原材料的預(yù)處理將配方中涉及到的 1#NC、2#NC、RDX、NQ、EC 置于 40℃恒溫水浴烘箱中進(jìn)行驅(qū)水處理，烘干大約 1 周左右，備用，GAP-ETPE 剪成小塊，在捏合前一天進(jìn)行溶解。2.3.4 制備工藝2.3.4.1 發(fā)射藥制備工藝流程圖（1）以混合硝化纖維素作為粘結(jié)劑時(shí)的 RDX 基發(fā)射藥制備流程圖如圖 2.1 所示。

圖 2.2 GAP-ETPE 發(fā)射藥制備工藝流程圖Figure 2.2 Flow chart of preparation of GAP-ETPE propellant兩種類(lèi)型的發(fā)射藥制備工藝都經(jīng)過(guò)干燥原材料、捏合、出料、預(yù)壓、擠壓成型、晾、切藥、驅(qū)溶、烘干等步驟，不同點(diǎn)在于工藝參數(shù)不同。GAP-ETPE 發(fā)射藥和 RDX發(fā)射藥所用溶劑類(lèi)型不同，前者所用溶劑為丙酮/四氫呋喃（THF），后者所用溶劑為醇/丙酮；捏合時(shí)間不同，捏合時(shí)間需根據(jù)藥料捏合時(shí)的具體情況決定是否反轉(zhuǎn)、開(kāi)蓋以及是否增加溶劑量；擠壓成型時(shí)壓力不同，為擠壓藥料密實(shí)，又不含氣泡且表面光的發(fā)射藥，擠壓時(shí)壓力的大小至關(guān)重要等。.3.4.2 溶劑類(lèi)型的選擇溶劑選擇是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，可遵循兩點(diǎn)指導(dǎo)性原則，分別為極性相似原則以及溶參數(shù)原則�；旌先軇┑娜芙庑阅芡笥趩我蝗軇┑娜芙庑阅�，根據(jù) Hansen 公式

圖 3.15 為 RDX 的 DSC 曲線(xiàn)，由圖可知，曲線(xiàn)在 204℃處出現(xiàn)了尖銳的吸熱峰，且著升溫速率的增大吸熱峰更加明顯，該吸熱峰為 RDX 的熔融峰。比較 NC、TEGDN、AP-ETPE 的 DSC 曲線(xiàn)可知，只有 RDX 存在明顯的吸熱峰。因此，29#、30#、31#、2#、33#號(hào)發(fā)射藥在相近位置同樣出現(xiàn)了峰形較小的吸熱峰是 RDX 的吸熱熔融峰，因發(fā)射藥中 NC、TEGDN 的分解放熱峰與 RDX 的吸熱熔融峰較接近，RDX 熔融所吸收熱量與 NC、TEGDN 分解釋放的熱量相抵消，導(dǎo)致吸熱峰變小，甚至在低升溫速率的況下吸熱峰消失。表 3.4DSC 數(shù)據(jù)顯示，29#、30#、31#、32#、33#號(hào)發(fā)射藥的 TP0分別是 202.69℃、04.42℃、201.08℃、200.41℃、201.46℃，且 29#、30#的 TP0大于其他三個(gè)配方的發(fā)射，說(shuō)明前者發(fā)射藥的安定性?xún)?yōu)于后者。因?yàn)?TEGDN 在 100℃下加熱，第一個(gè) 48h 和二個(gè)48h分別失重1.8%、1.6%，連續(xù)加熱100h不發(fā)生爆炸，且其分解峰溫為215.68℃[76]，安定性?xún)?yōu)于NC。當(dāng)加入TEGDN，減少NC含量時(shí)會(huì)提高發(fā)射藥的安定性。而且TEGDN熱分解會(huì)影響發(fā)射藥的熱分解。圖 3.16 為 TEGDN 的熱分解機(jī)理：
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本文編號(hào)：2862313