【摘要】：為了研究新型高能鈍感推進(jìn)劑的安全特性,本文研究了 PBT鈍感固體推進(jìn)劑典型配方的熱安全性,并按照美軍標(biāo)2015D的要求,對兩種配方(P01和P02)的低易損特性展開了研究。采用差示掃描量熱儀(DSC)和絕熱加速量熱儀(ARC)對PBT基鈍感固體推進(jìn)劑典型配方的熱分解特性進(jìn)行了研究。DSC的測試結(jié)果表明,在受熱分解過程中,PBT鈍感推進(jìn)劑組分中的增塑劑BU首先會熱分解,利用Kissinger法計算出增塑劑BU的活化能為137.8kJ·mol-1,鈍感固體推進(jìn)劑第一步熱分解的活化能為101.7 kJ·mo-1,二者基本一致。溫度范圍為50～450℃的ARC試驗表明,推進(jìn)劑樣品在分解放熱過程中有三個放熱階段。第一段放熱過程為BU的分解,分解溫度為121.7℃,反應(yīng)系統(tǒng)最高溫度為139.3℃;溫度范圍為50～160℃的ARC試驗表明,BU在120.7℃左右發(fā)生分解,但是由于BU含量低,并未直接引發(fā)其他組分的后續(xù)熱分解反應(yīng)。利用慢速烤燃試驗和快速烤燃試驗研究了樣品P01和P02對熱刺激的響應(yīng)特性。在慢速烤燃試驗中,P01烤燃彈在溫度為133℃時發(fā)生響應(yīng),響應(yīng)等級為爆轟。P02烤燃彈在溫度為154.6℃時發(fā)生響應(yīng),響應(yīng)等級為燃燒。裸藥狀態(tài)下,P01最先分解的組分為增塑劑BU,且BU的分解并不能引發(fā)推進(jìn)劑整體的反應(yīng)。在有殼體約束時,推進(jìn)劑慢烤試驗的響應(yīng)程度會加劇,通過殼體在泄壓方面的設(shè)計,有利于降低慢烤試驗的響應(yīng)等級。在快速烤燃試驗中,P01與P02的響應(yīng)等級皆為燃燒。慢速烤燃會產(chǎn)生比快速烤燃更嚴(yán)重破壞效應(yīng)。分別采用子彈沖擊試驗、破片沖擊試驗、聚能射流沖擊試驗和殉爆試驗研究了 P01和對機(jī)械刺激和混合刺激的響應(yīng)特性。在子彈沖擊試驗、破片沖擊試驗和殉爆試驗中,P01和P02的響應(yīng)程度為皆為燃燒,在聚能射流試驗中,樣品P01的響應(yīng)等級為爆轟,而P02的響應(yīng)等級為燃燒。由此可見,HMX對PBT基鈍感固體推進(jìn)劑的安全性和低易損特性具有顯著的影響。
[Abstract]:In order to study the safety characteristics of new high-energy insensitive propellant, the thermal safety of typical formulation of PBT passivation solid propellant is studied in this paper. According to the requirements of US military standard 2015D, the low vulnerability characteristics of two formulations (P01 and P02) are studied. Differential scanning calorimeter (DSC) and adiabatic accelerated calorimeter (ARC) were used to study the thermal decomposition characteristics of typical formulations of PBT based insensitive solid propellants. The results of DSC test showed that, in the process of thermal decomposition, The plasticizer BU in the component of PBT blunt propellant first decomposes. The activation energy of the plasticizer BU is calculated by Kissinger method. The activation energy of the first step thermal decomposition of 137.8kJ mol-1, obtuse solid propellant is 101.7 kJ mo-1,. The two are basically the same. The ARC test at the temperature range of 50 ~ 450 鈩，

本文編號：2399094