在不同温度条件下对双基发射药中钝感剂的迁移进行模拟

双基球扁药中的钝感剂迁移现象及其对燃烧性能的影响张勇1，2，丁亚军1，2，肖忠良1，2（1.南京理工大学化工学院，江苏南京210094；2.南京理工大学特种能源材料教育部重点实验室，江苏南京210094）摘要：为研究双基球扁药贮存过程中钝感剂的迁移现象，采用显微拉曼技术，表征了经加速老化后小分子钝感剂邻苯二甲酸二丁酯（DBP ）和高分子钝感剂聚新戊二醇己二酸酯（NA ）在双基球扁药中的浓度分布状态；并利用密闭爆发器试验，测试了双基球扁药的燃烧性能。

结果表明，在由表及里的一维方向上，钝感剂DBP 、NA 的浓度呈指数规律变化，符合Fick 第二扩散定律；加速老化过程中，在双基球扁药中DBP 的迁移是双向的，钝感剂分布的浓度梯度会逐渐降低，扩散深度增加，浓度峰值位置向内偏移，双基球扁药燃烧渐增性能也随之下降；高温会加剧钝感剂的迁移现象，65，75，85℃高温条件下老化10天的球扁药样品，其燃烧渐增性特征值分别为1.3351、1.2917、1.1888；随着温度的升高，双基球扁药的燃烧渐增性能下降幅度也随之加大；而在相同条件下，NA 较DBP 具有更好的抗迁移特性。

关键词：显微拉曼；邻苯二甲酸二丁酯（DBP ）；NA ；双基球扁药；迁移；燃烧渐增性中图分类号：TJ55；TQ562文献标志码：ADOI ：10.11943/CJEM20202421引言球扁发射药具有流散性能高、装填密度大、制造工艺简单、生产成本低等特点，是中小口径速射武器的主装药之一［1］。

将邻苯二甲酸二丁酯（DBP ）、樟脑等小分子钝感剂在球扁药表面形成一定的浓度分布，能够实现球扁药燃烧的渐增性，但自身存在的浓度差导致了钝感剂的扩散迁移现象，这将引起武器的内弹道性能发生变化，对武器的使用带来巨大隐患［2-3］。

为此，聚新戊二醇己二酸酯（NA ）作为一种高分子钝感剂，显著提升了钝感层的抗迁移特性和发射药的使用寿命，然而其扩散迁移问题仍本质存在［4-5］。

两种反应型叠氮硝胺发射药表面钝感剂的性能改进潘胜;黄振亚;张翔;胡向明【摘要】为改进叠氮硝胺发射药表面钝感剂的性能,以3-丁炔-1-醇和2-甲基-3-丁炔-2-醇为原料设计合成了钝感剂前驱体2,4,6-三(3-丁炔-1-氧基)-1,3,5-三嗪(TPYT)和三乙炔基苯(TEB);采用差示扫描量热(DSC)法和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)法研究了前驱体与叠氮基的反应活性,并用转鼓喷涂工艺制得了钝感发射药DAG-DG-1和DAG-DG-2,采用密闭爆发器实验测试了钝感发射药的燃烧性能.结果表明,TPYT和TEB分别能在60℃和50℃下与聚叠氮缩水甘油醚(GAP)反应,60℃下两者与GAP完全反应的时间分别为24h和12h,显示较强的反应活性;TPYT和TEB可用于叠氮硝胺发射药的表面钝感,使钝感发射药DAG-DG-1和DAG-DG-2的燃烧渐增系数分别达到1.78和1.44,获得良好的燃烧渐增性.%To improve properties ot the surface deterrents of azidonitramine gunpropellant,deterrent precursors 2,4,6-tris(3-butyne-l-yloxy)-1,3,5triazine(TPYT) and 1,3,5,-triethynylbenzene(TEB) were designed and synthesized using 3-butyn-1-ol and 2-methyl-3-butyn-2 ol as raw materials.The reactivity between the deterrent precursor and azide were researched by differential scanning calorimetry (DSC) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR).The deterred propellants DAG-DG-1 and DAG-DG-2 were prepared by rotating-drum spraying technique,and their combustion performance were measured by the closed-bombtest.The results show that TPYT and TEB can react with glycidyl azide polymer(GAP) at 60℃ and 50℃ respectively.At 60℃,TPYT and TEB can fully react with GAP in 24h and 12h respectively,revealing that their reactionactivities are strong,TPYT and TEB can be used for surface deterring of azidonitramine gun propellant and make the progressive burning factor of deterred gun propellants DAG-DG-1 and DAG-DG--2 reach 1.78 and 1.44 respectively and obtain good burning progressivity.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2018(041)001【总页数】5页(P102-106)【关键词】材料科学;端炔基化合物;表面钝感;叠氮硝胺发射药;燃烧性能;TPYT;TEB;GAP【作者】潘胜;黄振亚;张翔;胡向明【作者单位】南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TJ55;TQ562引言叠氮硝胺发射药是一种高能低烧蚀的发射药，然而其初始燃气生成速率高，在高装填密度和底部点火条件下容易产生压力波，限制了其应用[1]，通过表面钝感来调节其燃烧性能是解决该问题的一种方法。

推进技术国外新型钝感双基推进剂的研究赵凤起　李上文　宋洪昌　李凤生 摘　要　导弹武器的低易损性对火箭发动机提出了“钝感”的新概念和新要求,而发动机的钝感要求发展钝感的固体火箭推进剂。

介绍了国外研制的三种新型钝感双基推进剂,从中可看出:实现双基推进剂钝感的途径就是用新的钝感的硝酸酯增塑剂取代较敏感的硝化甘油(N G)。

主题词　钝感 双基推进剂 低易损性 增塑剂前　言随着高新技术在战争中的大量应用和武器使用环境的日趋苛刻,对武器在战场上的生存能力的要求越来越高,为此,武器的易损性问题已受到人们极大的关注,钝感弹药的研究也受到世界各国的高度重视。

所谓钝感弹药(Insensitive Munitions,缩写成IM)又称低易损(LOVA)弹药或不敏感弹药,它是一种能够可靠地履行其使命、使用方便、易于满足操作要求的弹药,当该弹药遭受不可预测的外界刺激时,它不容易产生剧烈的反应造成间接破坏,也就是说,当它受到子弹、高速破片、射流的撞击或其它机械冲击作用时不容易引起意外爆炸,在高温或火焰的“烤燃”时只燃烧,不爆轰,也不殉爆。

钝感弹药起初是美国海军根据1967年Forsate航空母舰搭载弹药燃烧爆炸,造成巨大损失,导致134人死亡的严重事故而提出要发展的弹药;之后,美国三军均参与了不敏感弹药研究,设立了不敏感弹药研究发展项目。

90年代,钝感弹药被列入1992财年美国国防关键技术中,要求无论是炸药、发射药还是火箭推进剂都应成为钝感弹药。

美国海军(1991年)和美国国防部(1994年)先后制定了钝感弹药的军用标准。

美国IM开发的基本方针是:今后开发的弹药都必须满足IM标准的要求;而在改进已装备的弹药中选择了十五种弹药,它们到1995年必须达到IM标准。

英国、法国也相继开展了对钝感弹药的研究,英国准备将钝感弹药用于新设计的核战斗部和常规战斗部的导弹,法国在空对空导弹、舰对舰导弹上部分装备了钝感弹药。

法国火炸药公司和政府部门投入了大量资金,研制适用于火箭发动机的钝感推进剂,已积累了大量的经验和数据。

单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测方法王云云;邓国栋;徐君;王志强;谷强;曾建【摘要】为解决传统分析方法测定单基发射药中钝感剂(樟脑)含量存在时间长、工作量大等问题,建立了一种采用近红外光谱法快速测定单基发射药中钝感剂(樟脑)组分含量的新方法;通过对比单基发射药药粒样品及钝感剂光谱图特点,确定了钝感剂组分最佳建模光谱范围为8300～8510 cm-1;并对样品光谱图进行了预处理,对比了多个不同光谱预处理方法的效果,确定出最佳光谱预处理方法是多元散射校正(M S C)+一阶导数的组合;采用偏最小二乘法建立了钝感剂的近红外模型,并对模型的预测能力进行了验证.结果表明,钝感剂的模型校正相关系数(R2c)和验证相关系数(R2p)分别为0.9723和0.9735,验证的校正标准偏差(RMSEC)和交互验证的校正标准偏差(RMSECV)分别为0.1636和0.1508;预测均方根误差(RMSEP)为0.1827,验证集标准偏差与预测标准偏差的比值(RPD)为6.87;将该模型应用到单基发射药中樟脑含量的检测,可使预测值极差和标准偏差均低于0.2％,表明该方法能实现单基发射药中钝感剂组分含量的快速检测.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】6页(P408-413)【关键词】近红外光谱;组分模型;单基发射药;钝感剂;樟脑【作者】王云云;邓国栋;徐君;王志强;谷强;曾建【作者单位】南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心 ,江苏南京210094;南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心 ,江苏南京210094;南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心 ,江苏南京210094;南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心 ,江苏南京210094;泸州北方化学工业有限公司 ,四川泸州646000;泸州北方化学工业有限公司 ,四川泸州646000【正文语种】中文【中图分类】TJ55;TQ562引言目前，单基发射药一般需要用樟脑进行表面钝感处理，使钝感的药粒具有渐增燃速的弹道性能，以降低最大膛压，减小枪管的壁厚，在初速较高的情况下，减小武器质量。

ｄｏｉ:１０.３９６９/ｊ.ｉｓｓｎ.１００１￣８３５２.２０１６.０６.００８含退役双基发射药的低爆速炸药的研究❋贾占山㊀关渊华㊀卜宪强㊀郭㊀洋吉林三三零五机械厂(吉林敦化ꎬ１３３７０９)[摘㊀要]㊀研究了一种含双基发射药的低爆速炸药ꎮ这种炸药以双基发射药作为敏化剂ꎬ以硝酸铵作为氧化剂ꎬ二者混合后形成低爆速炸药ꎮ炸药由质量分数为７５％~８０％的硝酸铵㊁１５％~２２％的双基发射药㊁１％~５％的密度调节剂和１％~３％的工艺添加剂组成ꎮ试验表明ꎬ在低爆速炸药中ꎬ随双基发射药质量分数的不同ꎬ可制备出满足不同需求的低爆速炸药产品ꎮ产品密度控制在０.７６~１.０２ｇ/ｃｍ３之间ꎬ爆速在１５００~２２００ｍ/ｓ之间ꎬ猛度在８.８~９.７ｍｍ之间ꎬ殉爆距离达到４ｃｍꎮ分析探讨了双基发射药的含量㊁粒度㊁密度㊁直径等对爆速的影响ꎮ[关键词]㊀双基发射药ꎻ低爆速炸药ꎻ资源化利用ꎻ性能[分类号]㊀ＴＪ５５ꎻＴＱ５６２ꎻＴＤ２３５.２＋１引言低爆速炸药是一种极限爆速比较低的炸药ꎬ具有低爆速和低威力等特点ꎬ极限爆速一般为１５００~２２００ｍ/ｓꎮ在光面爆破㊁地震勘测㊁预裂爆破㊁爆炸复合(焊接)等领域得到了广泛的应用[１]ꎮ其中ꎬ爆炸焊接材料在国防工业领域和国民经济建设中已获得广泛的应用ꎮ废弃火炸药是特殊的危险品ꎬ必须妥善处理ꎮ传统的废弃火炸药的处理方法和处理过程不仅会对环境产生严重的污染ꎬ而且没有物尽其用[２]ꎮ本文中所指的废弃火炸药处理主要是将退役发射药转化为民用炸药产品ꎬ变废为宝ꎮ该项目是国家 ８６６工程 提出的科技成果之一ꎬ以南京理工大学王泽山院士为首已研制出了含退役火药ＨＪＺ浆状炸药㊁ＨＦＺ粉状炸药[３]㊁含退役火药乳化炸药[４]㊁含火药灌注炸药[５]等ꎮ目前ꎬ本单位含火药乳化炸药工艺技术及设备科技成果立项工作已得到国家工信部批复ꎬ并获得国家实用新型专利证书[６]ꎮ上述项目运用的火炸药主要是单基发射药ꎮ单基药性能优越㊁规格小ꎬ加工方便ꎮ而双基发射药虽然在废弃火药中占有很大比例ꎬ但由于感度较低㊁加工困难ꎬ利用双基发射药制造民用产品正处于研究开发利用阶段ꎮ因而ꎬ利用双基发射药研制低爆速炸药是国家 ８６６工程 的延续ꎬ对资源化再利用具有深远意义ꎮ１㊀双基发射药的性能及加工１.１㊀双基发射药的性能㊀㊀双基发射药的品种主要有双芳型㊁乙芳型㊁双乙型和双迫型等几种类型ꎬ主要由硝化棉㊁硝化甘油㊁硝化二乙二醇或其他硝酸酯塑化而成ꎮ硝化棉和液态硝酸酯是双基药的能量组成部分[３]ꎮ单基药中硝化棉的质量分数在９５％以上ꎬ含氮质量分数１２.７６％~１２.９８％[７]ꎮ而双基药的硝化棉质量分数只有５０％左右ꎮ其他能量有效成分主要是硝化甘油或硝化二乙二醇ꎬ质量分数占４０％左右ꎬ双基发射药中硝化纤维素的平均含氮质量分数为１１.９２％ꎬ其含氮量与单基药比较接近ꎮ虽然组分不同ꎬ但所含能量完全能够满足民用炸药需要ꎮ由于双基药使用的安定剂是苯二甲酸二丁酯或乙基中定剂等ꎬ对硝化棉起到了软化㊁钝感和塑化作用ꎮ因此ꎬ双基药的起爆感度比单基药低ꎬ在加工过程中的安全性比单基发射药高ꎮ通常双基发射药是以燃烧的形式释放内能ꎬ并对外做膨胀功[３]ꎮ当起爆能量较大时ꎬ其能量以爆轰形式释放出来ꎬ又具有爆炸性ꎮ双基发射药及常见炸药的性能指标对比见表１[８]ꎮ１.２㊀双基发射药的加工大部分双基药以管状为主ꎬ也有一小部分是片状ꎮ由于发射药具有易燃性ꎬ无论哪种规格的双基药ꎬ在加工过程中利用水做冷却剂ꎬ发射药与水的质量比不小于１︰８ꎮ通过压延㊁粉碎的方法将双基药粉碎到一定粒度ꎬ然后经离心机脱水后形成所需双基药粉ꎮ药粉细度由粉碎机的筛网控制ꎮ双基药粉加工过程如图１所示ꎮ㊀㊀双基发射药粉碎后ꎬ药粉的粒度在４０目以上时❋收稿日期:２０１６￣０２￣１６作者简介:贾占山(１９６３－)ꎬ男ꎬ工程师ꎬ主要从事含退役火药的炸药的研究㊁开发和利用ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｊｚｓ９６０５＠１６３.ｃｏｍ表１㊀发射药及常见炸药性能比较Ｔａｂ.１㊀Ａｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｂｅｔｗｅｅｎｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓａｎｄｃｏｍｍｏｎｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ炸药名称密度/(ｇ ｃｍ－３)爆速/(ｍ ｓ－１)爆热/(ｋＪ ｋｇ－１)比容/(Ｌ ｋｇ－１)单基药１.０２４６００３６６３９４８双基药１.００３９００３１７３１０１１铵油炸药０.８５３２００３６８４９８６岩石乳化炸药１.１５５３８０３７２０７９２㊀㊀图１㊀双基发射药粉加工过程Ｆｉｇ.１㊀Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｐｏｗｄｅｒ无雷管感度ꎻ只有４０目以下粒度的药粉占６０％时ꎬ才能被８＃雷管起爆ꎮ双基药粉的平均自由装填密度为０.７９ｇ/ｃｍ３ꎬ殉爆距离为８ｃｍꎬ爆速可达３９３７ｍ/ｓꎬ其氧平衡值为－０.５２３ｇ/ｇ[７]ꎮ２㊀含双基药低爆速炸药的制备２.１㊀含双基药低爆速炸药配方对于普通低爆速炸药ꎬ随着爆炸组分与稀释剂的质量分数的不同ꎬ可以得到低爆速炸药系列产品[９]ꎮ在双基发射药低爆速炸药配方设计中ꎬ双基发射药为爆炸组分ꎬ硝酸铵为氧化剂ꎮ配方的确定按下列３条原则进行:１)爆炸完全ꎻ２)爆速低ꎻ３)零氧平衡ꎮ双基药的定容爆热为３１７３ｋＪ/ｋｇꎬ爆速为３９３７ｍ/ｓꎬ做功能力为３４４ｍＬꎬ完全具有足够起爆能量ꎬ使该体系达到爆炸完全ꎻ双基发射药氧平衡为－０.５２３ｇ/ｇꎬ硝酸铵的氧平衡为０.２ｇ/ｇꎬ有利于配方氧平衡调节ꎻ由于硝酸铵是钝感炸药ꎬ其密度为０.８ｇ/ｃｍ３时理论爆速为２０００ｍ/ｓꎮ按照混合炸药的爆速等于各组分体积分数乘以各组分的爆速之积的总和的理论[１０]ꎬ该配方再通过使用密度调节剂㊁钝感剂等ꎬ得到综合性能较好的低爆速性炸药的配比ꎮ据上述３个条件ꎬ确定含双基药低爆速炸药配方如表２ꎮ㊀㊀炸药低爆速爆轰ꎬ意味着能量释放速度相对高爆速炸药低[１１]ꎮ而双基发射药低爆速炸药必须将发射药质量分数控制在一定范围之内(１５％~２２％)ꎻ双基药的粒度控制为６０目筛下物占８０％以上ꎻ密度控制在０.７６~１.０２ｇ/ｃｍ３之间ꎮ具备这３表２㊀含双基药的低爆速炸药配方Ｔａｂ.２㊀Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ％原材料硝酸铵双基发射药密度调节剂钝感剂质量分数７５~８０１５~２２１~５１~３个条件的配方ꎬ释放爆速低ꎬ在较大的直径下能以稳定爆轰的形式向周围扩展ꎬ维持低速爆轰ꎬ并达到稳定爆轰的状态ꎮ２.２㊀含双基药低爆速炸药制备工艺含双基发射药低爆速炸药是以双基发射药㊁硝酸铵为主要原材料制备而成ꎮ分别将两种原材料加工成一定细度的半成品ꎬ备用ꎮ将两种半成品按比例要求混合ꎬ再加入密度调节剂和工艺附加物混合均匀ꎬ混合时间为１０~１５ｍｉｎꎮ然后进行内装药㊁封口㊁包装ꎬ即可完成ꎮ含双基发射药低爆速炸药制作工艺流程如图２所示ꎮ图２㊀含双基发射药低爆速炸药的制作工艺Ｆｉｇ.２㊀Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｐｒｏｃｅｓｓｏｆｔｈｅｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ２.３㊀含双基药低爆速炸药的性能含双基发射药低爆速炸药通常是粉状物ꎬ按照上述工艺要求ꎬ按双基药质量分数分别为１５％㊁１８％㊁２０％ꎬ设计出Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ３个含双基药低爆速炸药的基本配方ꎮ具体性能见表３ꎮ表３㊀含双基发射药低爆速炸药的性能Ｔａｂ.３㊀Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓｏｆｔｈｅｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ配方直径/ｍｍ密度/(ｇ ｃｍ－３)殉爆距离/ｃｍ爆速/(ｍ ｓ－１)猛度/ｍｍＡ４５０.７６４１５２０８.８Ｂ４５０.９８４１９９０８.９Ｃ４５１.０２４２０８０９.７３㊀影响炸药爆速的因素在含双基发射药低爆速炸药中ꎬ为掌握其配方范围ꎬ满足低爆速性能及传爆和爆炸的反应完全ꎬ在上述Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ３个基本配方的基础上ꎬ扩大了双基发射药粉的质量分数(１８％~２５％)ꎬ调整了密度调节剂含量和钝感剂的含量ꎬ对配方进行优化ꎬ设计了５个配方ꎬ分别为Ｄ㊁Ｅ㊁Ｆ㊁Ｇ㊁Ｈꎬ其各自的爆炸性能见表４ꎮ表４㊀双基药粉含量不同时的爆炸性能对比Ｔａｂ.４㊀Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓｗｉｔｈｄｉｆｆｅｒｅｎｔｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｆｒａｃｔｉｏｎ配方直径/ｍｍ密度/(ｇ ｃｍ－３)爆速/(ｍ ｓ－１)殉爆距离/ｃｍ猛度/ｍｍＤ４５０.７９１８２０４Ｅ４５０.８１２０３０４８.７０Ｆ４５０.８４２２２０４Ｇ４５０.９２２４７０５８.９２Ｈ４５０.９５２６５０６９.４０３.１㊀质量分数对爆速的影响表４的试验结果证明ꎬ当双基药粒度㊁装药条件一定时ꎬ随着双基发射药质量分数的增加ꎬ爆速㊁殉爆距离等也随之增高ꎬ反之则降低ꎮ当双基发射药质量分数低于１５％时ꎬ爆炸性能不稳定ꎬ只有双基药质量分数控制１５％~２２％之间时ꎬ其爆速值才能控制在１５００~２２００ｍ/ｓ之间ꎬ见图３ꎮ图３㊀双基发射药的质量分数对爆速的影响Ｆｉｇ.３㊀Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｏｎｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ３.２㊀粒度和密度对爆速的影响根据爆炸理论ꎬ爆炸颗粒物的粒度越细ꎬ爆炸反应时在爆轰区内完成化学反应所需的时间就会越短ꎬ使得反应区变窄ꎬ爆轰波受侧向膨胀波的影响减弱ꎬ反应区中支持爆轰波传播的有效能量增加ꎬ从而使爆速提高[７]ꎮ所以ꎬ双基药的粒度应控制在一定范围ꎬ保证一定量的微细粉来提高爆轰感度ꎮ试验证明ꎬ双基药粉粒度控制在６０目筛下物达到８０％以上时ꎬ才能满足低爆速炸药的要求ꎮ因而ꎬ双基药的粒度与爆速也有着密切关系ꎮ在含双基发射药低爆速炸药中ꎬ当配方一定时ꎬ爆速随着密度的增大而升高ꎮ装药密度由密度调节剂的含量而定ꎬ密度调节剂质量分数应控制在１％~５％之间ꎬ含双基药低爆速炸药密度一般控制在０.７６~１.０２ｇ/ｃｍ３之间ꎬ才能保证低爆速的有效性ꎮ３.３㊀装药直径与爆速的关系炸药装药直径在临界直径和极限直径之间时ꎬ存在明显的装药直径与爆速的正比例关系[１２]ꎮ试验结果表明ꎬ含双基发射药低爆速炸药装药直径低于１５ｍｍ时ꎬ爆轰无法持续ꎬ即为其临界直径ꎻ当装药直径大于３２ｍｍ后ꎬ爆速的提升不再明显ꎬ即为极限直径ꎮ详见图４ꎮ当装药直径达到４５ｍｍ时ꎬ爆速依然稳定在２２００ｍ/ｓꎬ此爆速更适于地质勘探ꎮ图４㊀含双基发射药低爆速炸药直径与爆速的关系Ｆｉｇ.４㊀Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔａｎｄｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ４㊀低爆速炸药性能比较对８种低爆速炸药密度㊁爆速及其装药直径的数据进行统计(表５[１０])ꎬ含双基发射药低爆速炸药具备密度大㊁爆速低和直径大的特点ꎮ而在实际爆破作业过程中ꎬ密度大更适宜炸药装填ꎻ爆速低能够确保低爆速作用的可靠性ꎻ大直径能够增加单孔装药量ꎬ从而发挥更好的爆破效果ꎮ５㊀做功能力与爆炸能量分析膨化硝铵炸药是一种较常见的粉状工业炸药ꎬ将其与含双基发射药低爆速炸药的做功能力进行比较ꎮ采用抛掷漏斗法测定相关数据ꎬ得到在孔深４０ｃｍ的情况下ꎬ膨化硝铵炸药与含双基发射药低爆速炸药的爆坑体积分别０.１７８８ｍ３和０.２０９０ｍ３ꎮ数据表明ꎬ含双基发射药低爆速炸药的做功能力明显优于膨化硝铵炸药ꎮ㊀㊀炸药的爆炸能量与爆炸物的装药量有关ꎮ由于含双基发射药低爆速炸药能够在相对较大直径进行低爆速传播ꎬ因此ꎬ在相同装药长度时ꎬ因其直径较大使得装药量大ꎬ产生的爆炸能量也大ꎮ普通的低表５㊀低爆速炸药性能对比Ｔａｂ.５㊀Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅ工业炸药配方(质量分数)密度/(ｇ ｃｍ－３)爆速/(ｍ ｓ－１)装药直径/ｍｍＴＹ１８７％ＴＮＴ㊁１３％矿物微粉０.６２３２０９０２２ＴＹ２８８％ＴＮＴ㊁１２％高分子树脂微粉０.７１０２３７０２２ＢＹ１８０％黑索今㊁２０％矿物微粉０.６３７３１８０２０ＢＹ２７５％黑索今㊁２５％高分子树脂微粉０.３３５１５５０１８粉状低爆速炸药５０％２＃岩石硝铵炸药㊁５０％黑火药０.７６９２０１０３２低爆速膨化硝铵炸药８２.８％膨化硝铵㊁３.６％木粉㊁３.６％燃料油０.６５０２４００３２高能低爆速膨化硝铵炸药８１％膨化硝铵㊁３.６％木粉㊁２.７％Ａｌ粉０.６３０２３５０３２含双基发射药低爆速炸药含双基发射药炸药Ｅ配方０.８１０２０３０４５爆速炸药直径一般控制２２~３２ｍｍ之间ꎬ由于受装药直径的限制ꎬ当装药长度一定时ꎬ装药量较少ꎬ不能发挥较好的爆炸效果ꎮ而双基发射药低爆速炸药直径可达４５ｍｍ以上ꎬ在相同的长度时ꎬ其装药量可增加４０％~１０４％ꎬ在单位体积内有足够的能量传播ꎮ爆炸后产生冲击波的能量相应也大ꎬ并以低爆速的速度传播ꎮ尤其适于地质勘探ꎬ可以更好地提高分辨率ꎮ６㊀机械感度在含双基发射药炸药中ꎬ由于双基药本身含有较多的钝感性物质(例如苯二甲酸二丁酯㊁凡士林等)ꎬ只需要加较少的钝感剂就可以获得很好的钝感效果ꎮ为完全满足机械感度的要求ꎬ试验中选择了不加钝感剂和添加钝感剂含双基药粉的低爆速炸药ꎬ测试其爆炸性能和机械感度(撞击感度㊁摩擦感度)ꎬ试验结果见表６[７]ꎮ表６㊀一种含双芳￣３药粉体系的性能Ｔａｂ.６㊀Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｓｉｎｇｌｅ￣ｂａｓｅｐｏｗｄｅｒｃｏｎｔａｉｎｉｎｇａｒｏｍａｔｉｃａｎｄｄｏｕｂｌｅ￣３ｐｏｗｄｅｒｓｙｓｔｅｍｓｗ(钝感剂)/％氧平衡/(ｇ ｇ－１)ｖＤ/(ｍ ｓ－１)Ｈ５０/ｍｍ摩擦感度/％０－０.０７５６１８７０９７８４１.０－０.０７５６１７３０１２５００㊀㊀从表６中可看出ꎬ双基药粉状炸药在零氧平衡时和另一组含１％钝感剂的含双基发射药炸药对比ꎬ爆速ｖＤ符合要求ꎻ对撞击感度特性落高指标Ｈ５０是合格的ꎻ对摩擦感度分别是４％和０也是合格的(ＴＮＴ为８％)ꎮ从安全角度来讲ꎬ添加一定剂量的钝感剂对安全有保证ꎬ这种措施有利于降低撞击感度和摩擦感度ꎮ７㊀安全性能７.１㊀相容性采用ＤＳＣ测试了单基药与硝酸铵㊁双基药(双芳￣３)与硝酸铵的相容性ꎮ其条件为升温速率５ħ/ｍｉｎꎬ反应气体为氮气ꎬ混合物的发射药与硝酸铵按照质量比１︰１进行测试ꎮ结果显示ꎬ单基药与硝酸铵混合物放热峰值位移为１.７ħꎬ双基药与硝酸铵混合物放热峰值位移为５.１ħꎬ因此ꎬ可以肯定单基药与硝酸铵是相容的ꎮ同时ꎬ双基药在高温(８０ħ以上)情况下相容性比单基药差[７]ꎬ但在常温条件下ꎬ完全能满足６个月至８个月的要求ꎮ热分解是指在热的作用下ꎬ物质分子发生分裂ꎬ形成分子量小于原来物质的众多分解产物的现象ꎮ单㊁双基发射药的组分是含有能量基团 ＯＮＯ２或 ＮＯ２的化合物ꎬ这２种基团中的化学键在热的作用下发生断裂ꎬ这些物质即使常温下也会发生缓慢的热分解反应ꎬ释放出能够催化进一步分解的ＮＯ２气体ꎮ为防止热分解的发生ꎬ单基药中二苯胺质量分数不得低于０.６％ꎬ双基药中安定剂质量分数不小于１％时ꎬ能够有效地控制热分解ꎮ７.２㊀储存性能在常温储存条件下ꎬ对含双基发射药炸药进行储存性能考察ꎮ在３个月㊁６个月和８个月时分别测试了其密度㊁爆速和传爆性能ꎬ均能满足产品性能要求ꎬ见表７ꎮ表７㊀含双基药发射药低爆速炸药储存性能Ｔａｂ.７㊀Ｓｔｏｒａｇｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ时间/ｄ直径/ｍｍ密度/(ｇ ｃｍ－３)殉爆距离/ｃｍ爆速/(ｍ ｓ－１)０４５０.９５４１９７５９０４５０.９５４１９９０１８０４５０.９７３１９３０２４０４５０.９７２１９００㊀㊀一般储存几十年后退役下来的废旧发射药ꎬ作为民用炸药的原材料使用ꎬ其储存性能能满足民用炸药有效期的要求[７]ꎮ８㊀结论通过对含双基药低爆速炸药性能的研究ꎬ掌握了双基发射药的性质及其加工方法ꎬ通过调整双基药含量㊁粒度㊁水分㊁密度等指标ꎬ使其性能指标爆速完全控制在１５００~２２００ｍ/ｓ范围内ꎮ在较大的直径范围内爆速低ꎬ并且传爆性能稳定ꎮ含双基发射药低爆速炸药的研究ꎬ为低爆速炸药增加了一个新品种ꎬ具有研究和推广应用的价值ꎬ并为废旧双基发射药再利用开辟新途径ꎮ参考文献[１]㊀余燕.低爆速乳化炸药及其在爆炸焊接中的应用[Ｄ].淮南:安徽理工大学ꎬ２０１３.[２]㊀廖静林ꎬ江劲勇ꎬ路桂娥ꎬ等.废弃火炸药的处理与再利用研究[Ｊ].装备环境工程ꎬ２０１０ꎬ７(４):１０８￣１１１.ＬＩＡＯＪＬꎬＪＩＡＮＧＪＹꎬＬＵＧＥꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｏｂｓｏ￣ｌｅｔｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅａｎｄｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒｅｃｙｃｌｅ[Ｊ].ＥｑｕｉｐｍｅｎｔＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ２０１０ꎬ７(４):１０８￣１１１.[３]㊀王泽山.废弃火炸药的处理与再利用[Ｍ].北京:国防工业出版社ꎬ１９９９.[４]㊀王文栋ꎬ李建红ꎬ张志斌.退役火药在乳化炸药和水胶炸药中的应用研究[Ｊ].爆破器材ꎬ２００３ꎬ３２(５):１３￣１６.ＷＡＮＧＷＤꎬＬＩＪＨꎬＺＨＡＮＧＺＢ.Ｓｔｕｄｙａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｅｍｕｌｓｉｏｎｅｘｐｌｏｓｉｖｅａｎｄｗａｔｅｒｇｅｌｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００３ꎬ３２(５):１３￣１６.[５]㊀张迪ꎬ魏晓安ꎬ俞永华ꎬ等.含５/７单基药灌注炸药的制备及性能研究并得到推广和运用[Ｊ].爆破器材ꎬ２０１６ꎬ４５(１):１６￣２０.ＺＨＡＮＧＤꎬＷＥＩＸＡꎬＹＵＹＨꎬｅｔａｌ.Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｐｅｒｆｕｓｉｏｎｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉ￣ｎｉｎｇ５/７ｓｉｎｇｌｅｂａｓｅｐｒｏｐｌｌａｎｔ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１６ꎬ４５(１):１６￣２０.[６]㊀贾占山ꎬ关渊华ꎬ毕维忠ꎬ等.使用含火药乳化炸药连续化工艺技术的设备:ＣＮ２０５３４７２６５Ｕ[Ｐ].２０１５￣０６￣２９.[７]㊀张丽华.用废旧发射药制造民用炸药的研究[Ｄ].南京:南京理工大学ꎬ１９９８.[８]㊀贾占山ꎬ卜宪强.含退役火药新型高爆速震源药柱配方和工艺的研究[Ｊ].爆破器材ꎬ２０１３ꎬ４２(２):２６￣３０.ＪＩＡＺＳꎬＢＵＸＱ.Ｆｏｒｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｏｆｎｅｗｈｉｇｈｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｆｅａｔｕｒｅｄｓｅｉｓｍｉｃｃｈａｒｇｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｗａｓｔｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２０１３ꎬ４２(２):２６￣３０.[９]㊀陆明ꎬ吕春绪ꎬ刘祖亮.低爆速膨化硝铵炸药及其安全性研究[Ｊ].爆破器材ꎬ２００２ꎬ３１(２):１￣４.ＬＵＭꎬＬÜＣＸꎬＬＩＵＺＬ.Ｓｔｕｄｙｏｎｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐａｎｄｅｄａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓａｎｄｉｔｓｓａｆｅｐｒｏｐｅｒｔｙ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００２ꎬ３１(２):１￣４. [１０]㊀吕春绪.工业炸药理论[Ｍ].北京:兵器工业出版社ꎬ２００３.[１１]㊀魏晓安ꎬ何卫东ꎬ王泽山.一种低爆速炸药的研制[Ｊ].爆破器材ꎬ２００６ꎬ３５(２):５￣７.ＷＥＩＸＡꎬＨＥＷＤꎬＷＡＮＧＺＳ.Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓｏｆａｎｅｗｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅ[Ｊ].ＥｘｐｌｏｓｉｖｅＭａｔｅｒｉａｌｓꎬ２００６ꎬ３５(２):５￣７.[１２]㊀高玉杰.工业炸药装药直径对爆速的影响[Ｊ].淮南职业技术学院学报ꎬ２０１２ꎬ１２(３):１１￣１５.ＧＡＯＹＪ.Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｈａｒｇｅｄｉａｍｅｔｅｒｏｎｔｈｅｄｅｔｏｎａ￣ｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ[Ｊ].ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕａｉｎａｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌ＆Ｔｅｃｈ￣ｎｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅꎬ２０１２ꎬ１２(３):１１￣１５.ＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＡＬｏｗＤｅｔｏｎａｔｉｏｎＶｅｌｏｃｉｔｙＥｘｐｌｏｓｉｖｅＣｏｎｔａｉｎｉｎｇＤｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅＰｒｏｐｅｌｌａｎｔＪＩＡＺｈａｎｓｈａｎꎬＧＵＡＮＹｕａｎｈｕａꎬＢＵＸｉａｎｑｉａｎｇꎬＧＵＯｙａｎｇＪｉｌｉｎ３３０５ＭａｃｈｉｎｅｒｙＦａｃｔｏｒｙ(ＪｉｌｉｎＤｕｎｈｕａꎬ１３３７０９)[ＡＢＳＴＲＡＣＴ]㊀Ａｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｉｎｇｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｗａｓｄｅｖｅｌｏｐｅｄｂｙｍｉｘｉｎｇｔｈｅｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔａｓａｓｅｎｓｉｔｉｚｅｒｗｉｔｈａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅａｓａｎｏｘｉｄａｎｔ.Ｔｈｅｅｘｐｌｏｓｉｖｅｃｏｎｔａｉｎｓ(ｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎ)７５％￣８０％ａｍｍｏｎｉｕｍｎｉｔｒａｔｅꎬ１５％￣２２％ｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔꎬ１％￣５％ｄｅｎｓｉｔｙｍｏｄｉｆｉｅｒａｎｄ１％￣３％ｐｒｏｃｅｓｓａｄｄｉｔｉｖｅｓ.Ｔｅｓｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｓｅｒｉｅｓｏｆｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓｃｏｕｌｄｂｅｐｒｏｄｕｃｅｄｔｏｍｅｅｔｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｐｒｏｄｕｃｔｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｂｙｃｈａｎｇｉｎｇｔｈｅｍａｓｓｆｒａｃｔｉｏｎｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔ.Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｃａｎｂｅｗｅｌｌｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈｉｎａｄｅｎｓｉｔｙｒａｎｇｅｏｆ０.７６￣１.０２ｇ/ｃｍ３ꎬａｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｒａｎｇｅｏｆ１５００￣２２００ｍ/ｓꎬａｂｒｉｓａｎｃｅｒａｎｇｅｏｆ８.８￣９.７ｍｍꎬａｎｄａｓｙｍｐａｔｈｅｔｉｃｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｄｉｓｔａｎｃｅｕｐｔｏ４ｃｍ.Ｔｈｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｗａｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄｄｕｅｔｏｔｈｅｖａｒｉａｔｉｏｎｓｉｎｃｏｎｔｅｎｔꎬｇｒａｎｕｌａｒｉｔｙꎬｄｅｎｓｉｔｙａｎｄｄｉａｍｅｔｅｒｏｆｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ.[ＫＥＹＷＯＲＤＳ]㊀ｄｏｕｂｌｅ￣ｂａｓｅｐｒｏｐｅｌｌａｎｔꎻｌｏｗｄｅｔｏｎａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｅｘｐｌｏｓｉｖｅꎻｒｅｓｏｕｒｃｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎꎻｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ。