叠氮硝胺发射药的燃烧性能调控技术
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钝感 工 艺也 较 困难 ， 药 粒 容 易粘 连 。美 国 奥林 公 司 Ｊ ． Ｂ ． Ｃ ａ ｎ ｔ ｅ ｒ ｂ ｅ ｒ ｒ ｙ等 以分 子 量 ９ ０ ０～３ ０ ０ ０的聚 己酸 内
２ ． １ ． １ 试 验 原 理 与 方 法
根据 端 炔基 与 叠 氮 基 易 于 发 生 １ ， ３ 一 偶 极 环 加 成 反应 形成 五元 杂环 化合 物 的原 理 ， 可采 用 多炔 基
钝感 处理 ， Ｔ Ｐ Ｔ Ｍ 与发射药组份 １ ， ５ 一 二叠氮基一 ３ 一 硝基一 ３ 一 氮杂戊烷 （ ＤＩ Ａ ＮＰ ） 在６ ０ ｑ Ｃ 反应 ， 形 成 网状 结 构 大 分 子 钝 感 剂 ， 并 通 过 密 闭
爆发 器试验 、 热加速 老化试验和 １ ４ ． ５ ｍｍ 机 枪 试 验 表 征 了 钝感 效 果 ， 通过 ３ Ｏ ｍｍ 火 炮 试 验 考 核 了 钝 感 发 射 药 的 内 弹 道 性 能 。 结 果 表 明： 钝感叠氮硝胺发射 药的初始燃速降低 １ ５ ％左 右 、 渐增性燃烧特 征量 ￡ ／ ￡ 。大 于 １ ． ５、 长储稳定性好 ， 在３ ０ ｍｍ 炮 上 具 有 良 好 的内弹道性能 。 关键 词 ： 材 料 学 ；发 射 药 ； １ ， ５ 一 二叠氮基一 ３ 一 硝基一 ３ 一 氮杂戊烷 （ ＤＩ Ａ ＮＰ ） ； 钝感 剂 ； 燃 烧 性 能 ；长 储 稳 定 性 ；内 弹道 性 能
叠 氮 硝 胺 发 射 药 的 燃 烧 性 能 调 控 技 术
７ ９ ５
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ — ９ ９ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ７ ９ ５ — ０ ５
叠氮 硝 胺发 射 药 的燃 烧 性 能 调控 技 术
黄振亚 ， 贾 永杰 ， 崔鹏腾 ， 范 建芳
（ １ ．南 京 理 ＿ Ｔ － 大 学 化 工 学 院 ，江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ９ ４； ２ ．西 安 近 代 化 学研 究 所 ，陕 西 西 安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘
要 ：为改 善 叠 氮 硝 胺 发 射 药 的燃 烧 性 能 ， 以小 分 子 多 炔 基 化 合 物 （ 丁 Ｐ Ｔ Ｍ） 作 为钝 感 剂前 驱 体 ， 采 用转 鼓 喷 涂 工艺 对 其 进 行 表 面
Байду номын сангаас
１ 引 言
叠氮硝胺 （ Ｄ Ａ） 发射药是我 国研制成功的高能低烧蚀 发射药 。该发射药的燃速较高 ， 装药 的初始 燃气生 成速率 快， 在 高装填 密度 和底部 点火装 药条 件下 易 出现 膛 内压 力波 ， 导致装 药燃 烧 的不稳定 。调 节和 改善 其燃 烧性 能 的有效方法是对其 进行表 面钝感或表面包覆处理 。 表 面包 覆适 用 于药 型 尺 寸 较 大 的粒 状 发 射 药 ， 小 颗粒 发射 药包 覆 困难 ， 药 粒 容 易 粘 结 成 团 ；表 面钝 感 对药 型 尺寸适 用 面宽 ， 并 可 以获 得 更 好 的 渐增 性 燃 烧
形成 大分 子 钝感 剂 ， 阻止 钝 感 剂 在 Ｄ Ａ发 射药 中 的迁
酯 为钝 感剂 对单 基 药 和双 基 药 进 行 钝感 处 理 ， 但 未 提 供钝 感 效果 的试 验数 据 。南京 理工 大 学采用 邻 苯二 甲
移 。选 择含 三个 端炔 基 的小分 子酯 类化合 物 Ｔ Ｐ Ｔ Ｍ 作
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｊ ５ ５； Ｔ Ｂ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ９ ９ ４ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ２ １
发 射药 进行 表 面钝感 ， 其 中 ＤＢ Ｐ钝感样 品在 常 温下 就
发 生迁 移 ， ５ ０℃热加 速 老化 ２个 月后完 全 丧失钝 感 效 果， Ｐ Ｐ Ａ钝感 样 品 ５ ０ ℃ 热 加 速 老 化 １个 月 后 燃 烧 性 能也 发 生 了较大 变化 。本 研 究采 用 新 型钝 感 剂 对 Ｄ Ａ
发射 药 进 行 表 面钝 感 处 理 ， 有 效改 善 了 Ｄ Ａ发 射 药 的
燃烧 性 能 ， 解 决 了长储 稳定 性 问题 。
２ 试 验 部 分
采用 转鼓 喷涂 工艺 对 Ｄ Ａ发射 药进行 表 面钝 感 处 理， 采 用 密 闭爆 发 器试 验表 征燃烧 性 能 ， 通 过热 加速 老 化试 验 和 １ ４ ． ５ ｍｍ 机 枪 试 验考 查 发射 药钝 感 效果 的
长储 稳定 性 ， 通过 ３ ０ ｍｍ 火炮 试验 考查 内弹 道性 能 。
２ ． １ 钝 感 工 艺 试 验
效果 ， 是 调控 发 射 药 燃 烧 性 能 的 有 效 途 径 。ＤＡ发 射
药 中增 塑 剂含 量很 高 （＞３ ５ ％） ， 采用 传 统 小 分 子钝 感 剂 对发 射 药进 行表 面 钝感 处 理 ， 在 长期 储 存 过 程 中钝 感 剂很 容 易 由发射 药 表 层 向 内部 迁 移 ， 不 能满 足 长 储 稳 定性 要 求 ， 小分 子钝 感 剂 仅 适 用 于对 增 塑剂 含 量 不 超过 １ ５ ％ 的发 射 药 进 行 表 面 钝 感 ；高 分 子 钝 感 剂 在 分子 量 足够 大 时可 以基 本 满 足 长 储 稳 定 性 要 求 ， 但 很 难渗 透 到发射 药 表 层形 成 所 需 要 的浓 度 梯 度 分 布 ，
小 分 子 化合 物 作 为 钝感 剂 前 驱 体 ， 对 Ｄ Ａ发 射 药进 行
表 面钝 感处 理 ， 使其 在发 射药 表层 形成浓 度梯 度分 布 ， 然 后 在一定 温 度 下 多 炔 基 化 合 物 与 Ｄ Ａ发 射 药 组 份 １ ， ５ 一 二 叠氮 基 一 ３ 一 硝基一 ３ 氮杂戊烷 （ ＤＩ ＡＮ Ｐ ） 发 生 反 应
２ ． １ ． １ 试 验 原 理 与 方 法
根据 端 炔基 与 叠 氮 基 易 于 发 生 １ ， ３ 一 偶 极 环 加 成 反应 形成 五元 杂环 化合 物 的原 理 ， 可采 用 多炔 基
钝感 处理 ， Ｔ Ｐ Ｔ Ｍ 与发射药组份 １ ， ５ 一 二叠氮基一 ３ 一 硝基一 ３ 一 氮杂戊烷 （ ＤＩ Ａ ＮＰ ） 在６ ０ ｑ Ｃ 反应 ， 形 成 网状 结 构 大 分 子 钝 感 剂 ， 并 通 过 密 闭
爆发 器试验 、 热加速 老化试验和 １ ４ ． ５ ｍｍ 机 枪 试 验 表 征 了 钝感 效 果 ， 通过 ３ Ｏ ｍｍ 火 炮 试 验 考 核 了 钝 感 发 射 药 的 内 弹 道 性 能 。 结 果 表 明： 钝感叠氮硝胺发射 药的初始燃速降低 １ ５ ％左 右 、 渐增性燃烧特 征量 ￡ ／ ￡ 。大 于 １ ． ５、 长储稳定性好 ， 在３ ０ ｍｍ 炮 上 具 有 良 好 的内弹道性能 。 关键 词 ： 材 料 学 ；发 射 药 ； １ ， ５ 一 二叠氮基一 ３ 一 硝基一 ３ 一 氮杂戊烷 （ ＤＩ Ａ ＮＰ ） ； 钝感 剂 ； 燃 烧 性 能 ；长 储 稳 定 性 ；内 弹道 性 能
叠 氮 硝 胺 发 射 药 的 燃 烧 性 能 调 控 技 术
７ ９ ５
文 章 编 号 ：１ ０ ０ ６ — ９ ９ ４ １ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ０ ７ ９ ５ — ０ ５
叠氮 硝 胺发 射 药 的燃 烧 性 能 调控 技 术
黄振亚 ， 贾 永杰 ， 崔鹏腾 ， 范 建芳
（ １ ．南 京 理 ＿ Ｔ － 大 学 化 工 学 院 ，江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ ９ ４； ２ ．西 安 近 代 化 学研 究 所 ，陕 西 西 安 ７ １ ０ ０ ６ ５ ）
摘
要 ：为改 善 叠 氮 硝 胺 发 射 药 的燃 烧 性 能 ， 以小 分 子 多 炔 基 化 合 物 （ 丁 Ｐ Ｔ Ｍ） 作 为钝 感 剂前 驱 体 ， 采 用转 鼓 喷 涂 工艺 对 其 进 行 表 面
Байду номын сангаас
１ 引 言
叠氮硝胺 （ Ｄ Ａ） 发射药是我 国研制成功的高能低烧蚀 发射药 。该发射药的燃速较高 ， 装药 的初始 燃气生 成速率 快， 在 高装填 密度 和底部 点火装 药条 件下 易 出现 膛 内压 力波 ， 导致装 药燃 烧 的不稳定 。调 节和 改善 其燃 烧性 能 的有效方法是对其 进行表 面钝感或表面包覆处理 。 表 面包 覆适 用 于药 型 尺 寸 较 大 的粒 状 发 射 药 ， 小 颗粒 发射 药包 覆 困难 ， 药 粒 容 易 粘 结 成 团 ；表 面钝 感 对药 型 尺寸适 用 面宽 ， 并 可 以获 得 更 好 的 渐增 性 燃 烧
形成 大分 子 钝感 剂 ， 阻止 钝 感 剂 在 Ｄ Ａ发 射药 中 的迁
酯 为钝 感剂 对单 基 药 和双 基 药 进 行 钝感 处 理 ， 但 未 提 供钝 感 效果 的试 验数 据 。南京 理工 大 学采用 邻 苯二 甲
移 。选 择含 三个 端炔 基 的小分 子酯 类化合 物 Ｔ Ｐ Ｔ Ｍ 作
中 图分 类 号 ： Ｔ Ｊ ５ ５； Ｔ Ｂ ３ 文 献 标 识 码 ：Ａ Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ９ ９ ４ １ ． ２ ０ １ ３ ． ０ ６ ． ０ ２ １
发 射药 进行 表 面钝感 ， 其 中 ＤＢ Ｐ钝感样 品在 常 温下 就
发 生迁 移 ， ５ ０℃热加 速 老化 ２个 月后完 全 丧失钝 感 效 果， Ｐ Ｐ Ａ钝感 样 品 ５ ０ ℃ 热 加 速 老 化 １个 月 后 燃 烧 性 能也 发 生 了较大 变化 。本 研 究采 用 新 型钝 感 剂 对 Ｄ Ａ
发射 药 进 行 表 面钝 感 处 理 ， 有 效改 善 了 Ｄ Ａ发 射 药 的
燃烧 性 能 ， 解 决 了长储 稳定 性 问题 。
２ 试 验 部 分
采用 转鼓 喷涂 工艺 对 Ｄ Ａ发射 药进行 表 面钝 感 处 理， 采 用 密 闭爆 发 器试 验表 征燃烧 性 能 ， 通 过热 加速 老 化试 验 和 １ ４ ． ５ ｍｍ 机 枪 试 验考 查 发射 药钝 感 效果 的
长储 稳定 性 ， 通过 ３ ０ ｍｍ 火炮 试验 考查 内弹 道性 能 。
２ ． １ 钝 感 工 艺 试 验
效果 ， 是 调控 发 射 药 燃 烧 性 能 的 有 效 途 径 。ＤＡ发 射
药 中增 塑 剂含 量很 高 （＞３ ５ ％） ， 采用 传 统 小 分 子钝 感 剂 对发 射 药进 行表 面 钝感 处 理 ， 在 长期 储 存 过 程 中钝 感 剂很 容 易 由发射 药 表 层 向 内部 迁 移 ， 不 能满 足 长 储 稳 定性 要 求 ， 小分 子钝 感 剂 仅 适 用 于对 增 塑剂 含 量 不 超过 １ ５ ％ 的发 射 药 进 行 表 面 钝 感 ；高 分 子 钝 感 剂 在 分子 量 足够 大 时可 以基 本 满 足 长 储 稳 定 性 要 求 ， 但 很 难渗 透 到发射 药 表 层形 成 所 需 要 的浓 度 梯 度 分 布 ，
小 分 子 化合 物 作 为 钝感 剂 前 驱 体 ， 对 Ｄ Ａ发 射 药进 行
表 面钝 感处 理 ， 使其 在发 射药 表层 形成浓 度梯 度分 布 ， 然 后 在一定 温 度 下 多 炔 基 化 合 物 与 Ｄ Ａ发 射 药 组 份 １ ， ５ 一 二 叠氮 基 一 ３ 一 硝基一 ３ 氮杂戊烷 （ ＤＩ ＡＮ Ｐ ） 发 生 反 应
