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绿色火炸药及相关技术的发展与应用_王昕

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“火药王”

“火药王”

率先攻克废弃火炸药再利用、发现低温感含能材料、提高发射药能量利用率、发明装药技术、解决国际军械难题……“火药王”王泽山把60多年的科研事业作为人生支点，撬动我国火炸药事业到达“世界之巅”。

甘选“冷板凳”“火炸药是国防实力的重要体现，离开它，常规武器和尖端武器难以发挥作用。

” 王泽山1935年出生于日军侵占下的东北，那段屈辱的记忆让他铭记“强国方能御侮”的道理。

“民族复兴，人人有责，国家需要什么，我又能担当什么？这些问题，是一直激励我前进的动力。

”在王泽山眼里，专业无所谓冷热，只要被国家需要，就是一种幸福。

1954年，高中毕业的他报考了中国人民解放军军事工程学院（哈军工），当时空军和海军专业都是时髦专业，他却选择了最冷门的火炸药专业，成了全班唯一主动选择火炸药专业的学生。

在哈军工，王泽山除了本专业知识外，他还经常去图书馆阅读数学、物理、化学等学报和各类杂志。

他在学业上十分优秀，有一次考试，曾石虞教授看了他的试卷后说：“我应该给你高分，因为你对绝对零度/本刊记者 史明“火药王”下的物质状态与性能有着教学内容外的理解”。

除此之外，王泽山认为，哈军工教会他的，还有对待科学研究严谨的作风。

有一次，在有机化学实验课上，王泽山做醇酸转化实验时，用了一个带孔的软木塞封存实验的中间产物，被实验检查员发现了。

为此，教授批评他：“你的实验太不认真”。

这次经历影响了他几十年来的科研态度，让他养成了严谨思考的习惯。

大学毕业后，王泽山选择留校任教。

自此，他正式开始了关于火炸药的研究。

研究“热火药”20世纪60年代末，哈军工建立了电子计算机系统，王泽山参与了一项与之相关的研究任务。

在那里，他接触到了当时先进的计算机技术和国外的科技资料。

王泽山花费3年时间，提出了新的装药技术和新的设计计算方法，发展了火药及其装药“解析设计”“表解设计”和“诺模图设计”的理论方法，将计算机技术、诺模图设计原理等引入我国火药教学、科研和火药装药学体系中。

第六章——火炸药生产过程中的环境保护

第六章——火炸药生产过程中的环境保护

• ⑵ 湿式除尘 • 湿式除尘是用水洗涤含尘气体，使尘粒与液滴或液膜碰撞而被捕获， 从气流中分离出来，随水排走。湿式除尘与液体吸收法有些相似，但 是这两者的作用机理截然不同，洗气除尘是用液体洗去气溶胶中的颗 粒物质（并非达到溶解），而在液体吸收法中气体或蒸气状态的有毒 物质则是被吸收溶解在液体中得以去除。常用的湿式除尘器有泡沫除 尘器、水浴除尘器和喷淋除尘器。 • ⑶ 过滤除尘
宜用来除去粒径 < 3μm的雾粒。
• 硝烟、氮氧化物的产生及其治理方法
• 在火炸药制造过程中产生的硝烟主要含有氮氧化物以及硝 酸蒸气和硝酸雾。
• 目前治理氮氧化物的方法主要有液体吸收法、吸附法和催
化还原法三大类。
• ⑴ 液体吸收法（或湿式净化法） • 液体吸收法是利用适当的液体与废气接触，使废气中的一 种或几种气态污染物以扩散方式通过气、液两相界面而溶 于液体的过程。所用的液体称为吸收液或吸收剂，被吸收 物质称为吸收质。 • 液体吸收法可分为物理吸收和化学吸收两类。
• 除了气、液、固三态形式的污染排放物之外，火炸药工业 还存在噪声污染。 • 火炸药生产过程中环境保护的一个重要措施，就是针对不 同的污染排放物特点，利用适当的环保技术进行相应的处 理，使排放物有害程度达到国家规定的排放标准，以减少 和消除对环境的污染。
• 废气处理方法
• 大气污染物主要有七类：一氧化碳和二氧化碳，硫氧化物（ SOx），氮氧化物（NOx），碳氢化合物（HC，包括含氧有机 物），氧化剂，卤素及其化合物，粉尘类颗粒物。这七类大气 污染物中，有些是由污染源直接排放入大气的，称为“一次污 染物”；有些是一次污染物在大气环境中经过物理化学变化转 化形成的，称为“二次污染物”。 • 大气污染物的来源分为自然源和人工源两大类，自然源指由于 自然界的生命活动或其它自然现象的变化所产生的污染物来源 ；人工源指由于人类生活及生产活动所产生的污染物来源。主 要的人工源有三类：燃料的燃烧，工矿企业生产过程中产生的

GAP应用研究进展

GAP应用研究进展
energy引言火炸药是武器发展的核心技术武器的更新换代离不开炸药的发展而现代武器系统的发展也对火炸药提出了更高的要求在提高火炸药能量特性的同时钝感低特征信号以及环保可再利用等也成为火炸药发展的重要方向目前混合炸药中常用htpb粘结剂具有粘结能力强固化时放热量小和生产工艺安全等特点
2015-04 34(4)
线性 GAP 2 000～5 000
～2 -28～ -20 1.27～ 1.30
118.9 — —
支化 GAP 1 900～36 000
7～ 11 -55～ -45
1.312
175.8 — —
GAP 四醇 — ～4 —
1.29 —
3 300 2.17×10-2
1.2 GAP 固化机理研究
在粘结剂技术中，为了使 GAP 固化体系具有良 好的力学性能和硬度，选择一种合适的异氰酸酯作 为固化剂尤为重要。工业中常用的固化剂有 TDI、
GAP/PLC 2 种共聚聚氨酯，以多官能团异氰酸酯/ 异佛尔酮二异氰酸酯(N100/IPDI)为复合固化剂， 并且用不同比例的低聚 GAP 和硝酸酯进行增塑。得 到 2 种体系最佳力学性能分别为 εm=253%，σm=2.17 MPa 和 εm=232%，σm =0.83 MPa。
倪 冰 等 人 [12] 利 用 端 羟 基 聚 丁 二 烯 粘 合 剂 (HTPB)和端羟基叠氮聚醚(GAP)共混，以改善纯 GAP 粘合剂的力学性能。结果表明：HTPB 与 GAP 这 2 种粘合剂共混，能够获得优良的力学性能，当 m(GAP)/m(HTPB)=1，R=1.2， m(BDO/TMP=5:1)/ m(GAP+HTPB)=5%的条件下 σm=3.833 MPa，εm= 593%；共混粘合剂体系的力学性能受组分比、交联 剂、固化参数、固化剂种类影响明显，表现出一定

《含能材料与应用》PPT课件

《含能材料与应用》PPT课件

叠氮化物TAGAZ；1,5-二叠氮-3-硝基氮杂戊烷DIANP；聚叠 氮缩水甘油醚GAP；3-叠氮甲基-3-甲基环氧丁烷AMMO；
3,3- 双叠氮甲基环氧丁烷 BAMO等叠氮化合物；二硝酰胺盐
ADN；六硝基六氮杂异伍兹烷CL-20；等等。
精选PPT
9
• 2.2 含能材料的组成与结构 • ⑴ 火药（发射药和推进剂）基本组份 • ① 粘合剂 • 可增塑的热塑性大分子：由棉纤维、木纤维等酯化得到的硝
理、功能转换及其调节与控制。
• 第四章 发射药军事应用：对发射药的要求、装药应用设计、
新型装药技术、应用中的有害现象及其控制。
• 第五章 固体推进剂军事应用：固体火箭发动机工作原理、对
推进剂的要求、装药设计、羽流特征信号及控制技术 。
• 第六章 含能材料应用中的安全知识：安全问题基本特征、
引发事故的因素及其安全防精护选P措PT 施 、安全规范。
化纤维素（棉纤维硝酸酯－硝化棉NC）。 • 问题：热稳定性、敏感性，玻璃化温度较高，工艺性、环保
性等。采用键合剂等功能材料，无法解决NC的本质问题。
[ C 6 H 7 O 2 ( O ) 3 ] n n H H 3 H 2 S N 精4 选PO [ C PT6 H O 7 O 2 ( O ) 3 ( O H 2 ) ] n N n H 12 0O O
• 民用：民用爆破工业炸药、烟火剂等。用于开矿、土建、油 田、地质勘探、爆炸加工、烟花爆竹、影视拍摄等。
• ⑵ 组成：单组份和混合组份；特征基团（硝基、硝胺等）。
• ⑶ 结构体系：均质和非均质、单基和多基。
• ⑷ 其它：按性能特点：高能低烧蚀、高能低特征信号、低易
损性等；按制备工艺：浇铸、压装等。

聚智聚才 铸造大国重器——记泸州北方化学工业有限公司院士（专家）工作站

聚智聚才 铸造大国重器——记泸州北方化学工业有限公司院士（专家）工作站

24 科学中国人 2018年12月 【科技关注】Sci-Tech focus关注自上世纪90年代以来，火炸药专家、中国工程院院士王泽山就与泸州北方化学工业有限公司（简称“泸州北方”）建立了密切、良好的合作关系。

2013年，在泸州市科协的指导与帮助下，泸州北方成立了院士（专家）工作站，进站院士为王泽山，进站专家包括南京理工大学肖忠良、西南科技大学裴重华、北京理工大学罗运军等7人。

2018年1月，发射动力学家、中国科学院院士芮筱亭也加入了工作站。

建立以来，工作站以产业发展和科技创新需求为导向，通过引导和支持高等院校、科研院所创新要素向泸州北方聚集，在重点发展领域凝聚高层次领军人才，培养造就一批优秀人才，搭建了具有核心竞争力的创新平台，推动了泸州北方高新技术产业的快速成长，促进了泸州北方自主创新与产业优化升级。

这也为工作站迎来了高度认可。

2014年，工作站通过泸州市院士（专家）工作站认证；2015年通过省级院士（专家）工作站认证；2017年通过中国科协组织的院士（专家）工作站认证建设，同年被评为“全国示范院士（专家）工作站”，成为火炸药行业中唯一当选的一家，也是四川省入选的4家院聚智聚才 铸造大国重器——记泸州北方化学工业有限公司院士（专家）工作站□　方 方士（专家）工作站之一。

“火药王”挂帅作为我国火炸药领域的领军人物，王泽山始终以“强军兴国”为使命，推动中国火炸药研究应用从跟踪仿制跨入自主创新和引领发展，被业内尊称为“火药王”。

他率先攻克了废弃火炸药再利用的多项关键技术，将废弃含能材料转化为军、民用产品，为火炸药的良性循环找到了出路，获得1993年度国家科学技术进步奖一等奖。

他带领团队构建出火药燃速与燃面的等效关系，并发现了能够弥补温度影响的新材料，更创造出成负相效应的温度补偿系统，发射药的能量利用率得到了大幅提高，为世界级问题的解决提供了普适性的先进方法，荣获1996年度国家技术发明奖一等奖，填补了这一奖项多年的空缺。

LLM-105

LLM-105

⑥
２ ０ １ ５ Ｓ ｃ ｉ ． Ｔ ｅ ｃ ｈ ． Ｅ ｎ ｇ ｒ ｇ ．
化 工 技 术
Ｌ Ｌ Ｍ－ １ ０ ５研 究 新 进 展
张 超 张晓宏 马 亮 王友兵 陈俊 波 袁志锋
（ 西安 近代化学研究所 ， 西安 ７ １ ０ ０ ６ ５）
杨立波
周 瑞
摘
要
综述 了国内外关于 ２ ， ６ － 二氨基一 ３ ， ５ － 二硝基 吡嗪一 １ 一 氧 化物 （ Ｌ Ｌ Ｍ一 １ ０ ５ ） 性能、 合成新 方法 、 晶体结构 、 热化学特 性及其
用， 使得 Ｌ Ｌ Ｍ． １ ０ ５ 对热、 冲击波 、 火花和摩擦撞击不 敏感 ¨ 。利 用真 空安 定 性 法 研 究 了 Ｌ Ｌ Ｍ． １ ０ ５和
火炸 药 中常用 组 分 之 间 的相 容 性 ， 结果表明 ， Ｌ Ｌ Ｍ一
１ ０ ５与铜 、 铝、 黑索今、 高氯酸按 、 吉纳 、 硝化棉、 硝化 甘油 、 邻 苯二 甲酸 二 乙醋 、 Ｄ 一 雷索 辛 酸 铅 、 二 号 中定 剂 和射孔 弹药 型罩 等 有 良好 的相 容 性 ， 且 其 燃 烧 产 物清 洁 ， 无 卤素 、 无 烟 ， Ｌ Ｌ Ｍ一 １ ０ ５是 一 种 相 当钝 感 的含 能 材 料 ， 引起 了 国际 炸 药 界 的极 大 兴 趣， 国外 已经 研 究 了近 ｌ Ｏ种 Ｌ Ｌ Ｍ． １ ０ ５混 合 炸 药 配 方＿ ２ 。 ， Ｌ Ｌ Ｍ． １ ０ ５已被美 国防 部 和 Ｌ Ｌ Ｎ Ｌ列 为 研 究
在火炸 药中应用 的最新研 究进展 。研 究结果表 明， Ｌ Ｌ Ｍ一 １ ０ ５的能量介 于 Ｔ Ａ Ｔ Ｂ和 Ｒ Ｄ Ｘ之 间， 分子 内存 在的 叮 Ｔ 共扼体 系 以及 强

国外不敏感炸药的发展和我国发展不敏感炸药的紧迫性

国外不敏感炸药的发展和我国发展不敏感炸药的紧迫性

国外不敏感炸药的发展和我国发展不敏感炸药的紧迫性
刘敏[1];胡楷钰[2]
【期刊名称】《国防技术基础》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘要】我国压制兵器弹药炸药装备型号陈旧，性能落后急待更新，本文对目前国内外不敏感炸药的发展情况进行了探讨、性能对比，综述了美国研究发展的几种不敏感混合炸药，指出不敏感炸药在武器中已经大量应用。

从而对我国不敏感炸药的发展提出了建议和展望。

【总页数】4页(P42-45)
【作者】刘敏[1];胡楷钰[2]
【作者单位】[1]总装西安军代局;[2]驻黄河厂军代室
【正文语种】中文
【中图分类】TJ31
【相关文献】
1.国外近年研制的新型不敏感单质炸药 [J], 王振宇
2.美国不敏感混合炸药的发展现状 [J], 王昕
3.国外不敏感炸药综述 [J], 马晗晔;王雨时;王光宇
4.国外不敏感炸药综述 [J], 马晗晔;王雨时;王光宇
5.不敏感熔铸炸药的研究现状及发展趋势 [J], 王红星;王晓峰;罗一鸣
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弹药工程及爆炸技术火药装药设计原理与技术教学大纲

弹药工程及爆炸技术火药装药设计原理与技术教学大纲

《火药装药设计原理与技术》课程教学大纲课程代码：110032138课程英文名称：Design theory and technology of gunpowder charge课程总学时：32 讲课：32 实验：0 上机：0适用专业：特种能源技术与工程、弹药工程与爆炸技术、武器发射工程等大纲编写（修订）时间：2017.10一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标《火药装药设计原理与技术》是特种能源技术与工程、武器发射工程等武器类专业开设的一门专业基础选修课，主要讲授火药装药学理论基础、火药气体的热力学性质、装药的弹道性能、装药的弹道设计与结构设计，以及最新发展的装药技术和模拟检测技术等内容。

它和火药学、弹丸学有着密切的联系，它是弹药工程与爆炸技术、特种能源工程及烟火技术等武器类专业的重要专业课程。

通过本课程的学习，学生应了解火药装药设计的基础理论；掌握火药装药设计的基本方法；了解能够明显提高弹道效果的先进装药技术和手段。

使学生具备根据武器系统提供的参数，能够设计出满足武器要求的安全装药并能进行相关试验验证的基本能力。

本课程的教学目标是：让学生掌握（1）火药气体的组成、能量性质的计算；（2）火药装药设计的基础理论；（3）火药装药的结构设计与弹道设计；（4）新型发射药装药技术；（5）发射装药的模拟检测技术。

（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：掌握火药装药的一般知识，火药装药的基本类型、组成、装药元件的作用、火药装药的弹道性能、火药燃气的组成及其热力学性质等。

2.基本理论和方法：掌握火炮火药装药设计的基本理论，点火系统设计、火药燃气组成和理论计算、火药热力学性质的数学模拟理论、内弹道流体动力学模型、火药装药弹道设计模型与计算、火药装药结构设计等；掌握定装式装药、分装式装药、强装药、弱装药等传统装药技术，了解高能量密度装药、刚性装药、随行装药、压实装药、电热化学能装药等新型装药技术和提高远程发射装药的方法。

高技术火工品的发展及其对引信技术的影响

高技术火工品的发展及其对引信技术的影响

高技术火工品的发展及其对引信技术的影响摘要：火工品系统是引信中实施点火、起爆和各种特定动力能源的必不可少的子系统, 又是公认的武器系统中最危险、最敏感的元件之一。

具有应用的广泛性、功能的首发性、作用的敏感性和不可替代性, 火工品的安全性与可靠性直接关系到引信的安全与可靠。

现代战争及现代武器发展需要电火工品具有一定的抗电磁环境危害的能力。

关键词：高技术火工品；发展；引信技术前言：有史以来, 火工品技术与引信技术的发展相辅相成, 并都受武器弹药发展的需求。

从雷管发明到形成传统的火工品和引信模式, 经历了10 0 多年的历史。

近年来, 在高技术兵器发展的需求下, 火工品技术领域正在出现或孕育许多突破性技术, 高技术火工品的发展引人注目, 并且已影响到了与之密切相关的引信技术的发展。

1高安全、高可靠火工系统技术研究概况1.直列式安全起爆与点火技术: 直列式安全起爆与点火技术是指以冲击片火工品为核心的无隔爆爆炸序列与点传火序列, 该系统不需要采用有可动部件的机械错位和机电式的隔离机构, 其安全保证由高度安全的起爆与点火元件本身及由多个独立环境力控制的电子系统来完成。

90年代末期, 国外直列式安全起爆装置向着低廉、微型化、集成化发展。

据文献介绍, 一种新型冲击片雷管已经应用到陆军反坦克武器中; 直列式多点同步起爆技术和多点逻辑定向起爆的研究工作也已开展。

我国冲击片雷管的关键技术已取得了一定的突破, 已配合某弹进行了靶场试验。

2.半导体桥起爆与点火技术: 半导体桥(SCB)具有低电压与低能量发火、快速作用、安全、可靠等特点。

可以设计成能识别发火信号、安全和保险等逻辑功能的“灵巧”火工系统产品。

该系统体积和重量远小于直列式安全起爆与点火系统, 安全性则高于敏感型火工系统。

国外装有敏感药剂的SCB 起爆与点火技术已趋成熟,并已转向应用研究; 低压SCB 钝感药剂起爆与点火技术研究也有信息报导; 90年代初, 美国又开展了SCB 冲击片起爆与点火技术研究, 它是将冲击片起爆与点火技术和SCB起爆与点火技术相结合的新型火工系统, 取各自优点, 弥补不足, 达到低引爆能量、体积小型化、不含敏感性装药和成本低廉之目的。

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绿色火炸药及相关技术的发展与应用王　昕(中国兵器工业集团北方科技信息技术研究所,北京100089)摘　要:综述了绿色火炸药及其生产工艺、销毁以及回收利用方面具有“绿色”特征的改进和应用研究成果。

绿色火炸药包括洁净固体推进剂、无铅双基推进剂、T P E发射药、无毒发射药、无铅点火药和起爆药。

绿色制造技术包括N2O5作硝化剂的含能硝基化合物化学合成,过硝酸盐作硝化剂、微生物作催化剂的生物合成技术,连续化柔性制造技术,基于双螺杆混合成型火炸药生产技术,火炸药生产中挥发性污染物的安全消除技术和纳米复合含能材料的Sol-G el制备技术。

绿色销毁和回收利用技术包括销毁产品的熔盐氧化技术、摧毁含含能化合物废水的光催化技术以及火炸药的回收再利用(R3)技术。

评述了上述火炸药及相关技术的最新状况和发展方向,附参考文献25篇。

关键词:应用化学;绿色火炸药;制造工艺;销毁;回收利用中图分类号:T J55;T Q564 文献标识码:A 文章编号:1007-7812(2006)05-0067-05Development and Application of Green Propellants and Explosivesand Related TechnologiesW A N G Xin(No rt h Institute for Scientific a nd T echnical I nfo rm atio n,CNG C,Beijing100089,China)Abstract:T he impr ov ed a nd applied resear ch achiev ements with gr een char acter istics about g reen pro pellants and ex plosiv es,r elated pr ocessing techno lo gies,demilitar ization r ecycle recov er and r euse ar e summarized.Gr een pro-pellant s a nd explosiv es include clean r ocket pr opellants,lead-fr ee double base pr opellants,T PE based gun pr opel-lants,no ntox ic g un pr opellants and heav y metal-fr ee ig nitio n ag ent s and pr imar y ex plosiv es.T he gr een pr ocessing techno log ies include chemical sy ntheses o f nit ro-energ etic compounds using dinitr o gen pentodide as nitr atio n ag ent, biosy nt hesis of nitr amines using pero x ynitr ate as a nitr atio n ag ent and micr oo rg anisms as cat aly zer,continuo us and flex ible manufact ur ing techno lo gies,the pr ocessing o f pr opellants and ex plo sives fo rmulatio ns based o n tw in screw ex trusio n,clo sed loo p and safely pr ocessing technique to eliminate energ etic emissio ns pr oduced in manufactur e of energ etic for mulat ion and Sol-G el pro cess to prepare nanoenerg etics.G reen techno lo gies to demilitar ize pr opellants and ex plosiv es include molten salt ox idatio n technolog y for demilit arizat ion pr o ducts,pho tocata ly zing pr ocess t o destr uct w aste w ater co ntaining ener get ic compounds,tr eatment technolog ies for r ecy cle,reco ver and r euse(R3) of pr opellants and explosiv es.T he cur rent situatio n and tr end o f abov e mentio ned pr opellants and explosiv es and related techno log ies are r eviewed w ith25r efer ences.Key words:applied chemist ry;g reen pro pella nt s and explosiv es;manufacture technolog y;demilitariza tio n;R3引　言随着人们对环境保护意识的不断增强,以健康、节能、环保和生态安全为核心的“绿色”理念日益受到重视,并相继出台了一系列严格的环保法规和“绿色”制造建议来制约和指导人类社会的生产和经营活动。

国内外军事工业决策部门开始积极关注武器弹药寿命周期内各环节中的健康、洁净、环保和低污染销毁以及航天发射的绿色环保问题,并提出和形成了“绿色弹药”的概念。

火炸药产品是武器弹药中的关键功效组件,也是军工行业中与绿色环保问题关系最为密切的部分,其生产和使用对人员健康和环境有重要影响,迫切需要引进“绿色”环保理念,进行相应的技术改造和升级。

因此,在近二十多年来的火炸药技术研究开发中,国外不仅重视火炸药产品收稿日期:2006-03-31;　修回日期:2006-05-19作者简介:王昕(1978-),女,助理研究员,从事科技情报研究工作。

67　第29卷第5期2006年10月火炸药学报Chinese Journal of Explosives&Propellants的功效性能,而且开始积极关注火炸药寿命周期内生产和使用各环节的健康影响和绿色环保问题,并在绿色火炸药新品种、原材料及各种复合火炸药的制造工艺和废旧火炸药的回收处理以及再利用等方面开展了一系列相关的技术开发和应用研究,本文将这些研究内容统称为绿色火炸药技术,并综述其应用研究进展。

1　绿色火炸药及其发展1.1　绿色固体推进剂固体火箭推进剂的用量很大,其寿命周期内许多环节都对人员健康和生态环境有重要影响。

因此,一些工业发达国家都致力于研究绿色环保型固体推进剂。

20世纪初欧洲几个主要工业国家合作进行了一项名为EUCLID的洁净推进剂研究计划[1];美国空军近些年实施的战略环境研究发展计划(SERDP)中就包括发展环境友好的绿色固体推进剂[2];日本也在含HCl清除剂的新型HT PB复合推进剂方面开展了大量研究[3];美国陆军研究部门已开发了各种无铅双基系推进剂并获得了专利保护[4]。

国外研究开发的绿色环保型固体推进剂品种主要有AN推进剂[6]、HNF推进剂[1,6]、ADN推进剂[1]、无铅双基推进剂[4]、以热塑性弹性体(TPE)聚合物为黏合剂的推进剂[7-8]、含HCl清除剂的HT PB 复合推进剂[3]、使用可水解黏合剂的交联固体推进剂[7]等。

这些绿色环保型推进剂不使用污染环境和破坏臭氧层的AP以及对人员健康和环境有害的铅化合物,而使用清除剂来减少推进剂燃烧后HCl的排放,使用热塑性弹性聚合物来实现推进剂的无溶剂连续加工,以提高生产效率并实现边角料的再利用,从配方设计方面保证其R3特性、实现废旧推进剂最大限度的回收利用等。

绿色推进剂的研究目前已取得很大进展,有些品种的性能水平已接近或达到实用的程度,如德国以TPE为黏合剂的固体推进剂已用于底排发动机中,美国在航天发射用AN推进剂研究方面也取得了较高的水平,美国海军水面作战中心和ATK T hio ko l公司合作研究的以CL-20和RDX为填料的T PE推进剂在20世纪90年代末成功制造出5105mm的推进剂药柱,并进行5115m m全尺寸发动机实验,ATK T hiokol公司还多次成功向军方演示了该推进剂的R3特性[8]。

1.2　绿色发射药发射药在常规武器弹药中的用量很大,而且在使用过程中与操作人员处于近距离接触。

因此,发达国家非常重视以绿色发射药为核心的绿色弹药技术的开发,目前已开发和应用了多种绿色发射药,尤其是在训练弹中更是大量使用无毒燃烧的绿色发射药。

绿色发射药主要包括以TPE和含能T PE聚合物为黏合剂的发射药[9]和对传统发射药进行低毒或无毒化改进的新型发射药[10]。

这些绿色发射药配方不仅适合于采用以双螺杆挤出成型技术为核心的低成本连续化工艺来制造,也有利于生产过程中边角料和库存量巨大的废旧发射药的再回收和利用,还可替代或减少使用传统发射药中的有毒有害组分。

欧洲和美国的几个大型军工公司已经拥有这些新型发射药的技术和专利权,如国外常见报道的新型LOVA发射药就是以TPE聚合物为黏合剂、采用连续工艺生产的绿色发射药[9];美国陆军研究发展工程中心(ARDEC)推进技术研究与工程部和雷德福陆军弹药厂合作开发用于中口径训练炮弹的环境友好绿色发射药就是对传统发射药进行了无毒化改进的产品,该发射药不使用有毒组分硝酸钡、二苯胺和磷酸二丁酯,而通过使用各种硝酸酯和硝氧乙基硝胺(NENA)来确保绿色发射药的弹道、力学和能量水平满足要求,并使用无溶剂工艺生产[10]。

1.3　绿色点火药常规电点火器中使用的点火药大都含有铅化合物,燃烧时这些化合物产生毒烟,危害人员健康且污染环境。

因此,迫切需要绿色环保的点火药进行替代[11]。

美国洛斯・阿拉莫斯国家实验室采用一种纳米复合含能材料(MIC,Al/Mo O3)作为点火药制造出了更加安全环保的电点火器,2003年该技术获得了被誉为工程技术界诺贝尔奖的美国“R&D100奖”。

美国加州大学申请的环保型电点火器专利[12]中的点火药剂也是一种采用Sol-Gel法制备的纳米复合材料,该点火药以纳米级分散的金属氧化物和铝粉为主要组分,取代了常规点火药中的有毒有害成分,可实现点火器的绿色环保化。