爆破器材

硝酸羟胺基液体推进剂的热安全性研究

2024年07月18 00:00

为了评估硝酸羟胺（HAN）基液体推进剂在生产、储存、运输以及使用过程中的安全性，利用差式扫描量热仪DSC测试了热分解过程，计算了热安全参数；并利用BAM撞击感度仪测试了撞击能量随温度的变化。结果显示：K-A-S法、F-W-O法和Starink法计算得到的表观活化能分别为154.8、154.6、155.6 kJ/mol；热分解自由能、活化焓和活化熵分别为128.2、150.9 kJ/mol和48.9 J/mol；热爆炸临界温度为204.2 ℃；绝热至爆时间为3.92 ~ 55.52 s。使用AKTS软件得到，2、 4、 8 h和24 h绝热诱导期对应的温度分别为123.4、119.1、114.8 ℃和108.2 ℃。包装质量为0.01、 5.00、 25.00、 50.00 kg和100.00 kg时，自加速分解温度依次为116、104、103、102 ℃和101 ℃。不同温度下，临界撞击能量分别为>50（25 ℃）、 40（80 ℃）、 25（90 ℃）、 10 J（100 ℃）和5 J（110 ℃）。因此，在生产、储存和运输HAN基液体推进剂的过程中需要避免因碰撞等原因产生高温。

Pickering乳液自组装CL-20/n-Al/F2605复合空心微球的制备与性能

2024年07月18 00:00

高能量、高爆热的六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）/Al复合物由于自身的高感度而限制了在炸药领域的广泛应用。为制备高能量和高安全性的CL-20/Al含能复合材料，采用Pickering乳液法制备了空心球形CL-20/n-Al/F2605（氟橡胶）复合物，并对Pickering乳液稳定性、复合物表面结构、热分解、燃烧及安全性能进行了分析。结果显示：当2 mL 乙酸乙酯中溶解的CL-20固体质量为0.10~0.14 g、油水质量比在1∶5~1∶7之间、超声时间小于30 min、静置时间小于120 min时，形成的乳液稳定性好。该复合物表面结构粗糙，中位径d₅₀为73.17 μm，各组分复合均匀。复合物的热分解峰温和活化能分别为236.7 ℃、164.6 kJ/mol，n-Al和F2605降低了CL-20分解过程中21.2 %的活化能。复合物平均线性燃速为7.14 cm/s；特性落高H₅₀为39.5 cm，和原料CL-20相比提升了26.5 cm，安全性能得到提高。

稀疏波对不同装药圆柱壳体响应行为的影响

程波,程炀,孙加肖,明路遥 — 2024年07月18 00:00

为了研究稀疏波对不同装药圆柱壳体响应行为的影响，采用AUTODYN软件研究了不同装药类型、复合装药排布方式及复合装药长度下轴向稀疏波的作用范围、稀疏波对壳体的破碎情况及轴向速度的分布规律。研究结果表明：炸药威力变大，会增加起爆端轴向稀疏波的作用区域，该区域的壳体在轴向上与径向上破碎加剧；增大起爆端装药威力，不增大轴向稀疏波影响的区域，但会加剧起爆端轴向稀疏波区域内的壳体破碎程度及增大破片速度；增大非起爆端装药威力,不影响壳体的破碎程度，但会降低起爆端稀疏波影响区域内的破片速度；当B炸药(Comp.B)装药长度不在起爆端稀疏波影响区域时，壳体会在装药交界处发生断裂。

桥丝式电点火头发火时间一致性试验研究

2024年07月18 00:00

为了确定桥丝式电点火头发火时间一致性的影响因素，采用高速摄影法对单个电点火头、电点火头串联组和电点火头并联组的发火过程和发火时间进行研究。试验结果表明：对于单个电点火头，发火电流超过1.4 A时，平均发火时间在5.0 ms内，继续增加发火电流，发火时间缩短趋势减缓；电点火头串联组的发火电流不宜低于1.8 A，发火时间差可控制在1.5 ms内；电点火头的发火时间一致性,并联组明显优于串联组。在进行组网爆破作业时，对于内置电点火头的一次性膨胀爆破管，推荐采用并联组网，普通电（220 V）可将电点火头的发火时间差控制在0.1 ms以内。

SEBS与常用单质炸药的相容性研究

杨巍璐，宋秀铎，陈旭，付康，袁志锋，裴江峰 — 2024年07月18 00:00

将分子动力学（MD）模拟方法中理论键长变化趋势与差示扫描量热法（DSC）测得的分解温度变化情况相结合，分析了热塑性弹性体氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）与推进剂中常用的单质炸药黑索今（RDX）、奥克托今（HMX）、六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）之间的相容性。MD模拟结果表明：RDX、HMX、CL-20与SEBS共混体系的引发键最大键长随温度的升高而增加，与单质炸药单组分体系相比均没有明显的变化，推测SEBS与RDX、HMX、CL-20共混后稳定性较好，不易发生引发键的断裂。DSC结果中，RDX、HMX、CL-20与SEBS共混后，热分解温度变化均在3 ℃以内，表明SEBS与RDX、HMX和CL-20之间相容性好。进一步，选择相容性差的二号中定剂（C₂）和3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）作为对照体系，进行MD模拟和DSC分析发现，引发键最大键长明显增加，DSC热分解温度提前了70 ℃以上，验证了引发键键长预测相容性优劣的可行性。

含CL-20的微孔发射药的设计及性能研究

2024年07月18 00:00

为了研究六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）含量及微孔结构对发射药性能的影响，采用超临界发泡工艺设计并制备了含CL-20的微孔发射药。利用扫描电子显微镜（SEM）观察了发射药的形貌结构，通过密闭爆发器实验、简支梁冲击仪和摩擦感度仪等研究了发射药的燃烧性能、力学性能和感度。结果表明：CL-20颗粒均匀地分散在样品表面及内部，样品内部形成了大量尺寸为0.08~2.00 μm的泡孔；CL-20颗粒的加入降低了样品的力学性能，CL-20含量越高，样品的抗冲击强度与拉伸强度降低得越明显；随着CL-20含量的增加，样品的摩擦感度和静电感度会随之升高，燃速也会得到一定程度的提高；经发泡改性后的样品的力学性能弱于未经发泡改性的样品；发泡工艺能够抑制因CL-20含量上升而导致的感度上升；经过发泡后的样品，燃烧性能得到了显著提升，样品的L-B（相对动态活度-相对压力）曲线在B为0~0.10范围内即出现急速上升趋势，L在B为0.14~0.18范围内达到最大，CL-20质量分数为15%和20%时,Lmax分别为14.39 MPa^－1·s^－1和9.70 MPa^－1·s^－1。

爆破切高度对钢筋混凝土烟囱爆破拆除效果的影响

2024年07月18 00:00

为了研究爆破切口高度对120 m高钢筋混凝土烟囱爆破拆除效果的影响，通过有限元软件Ansys LS-DYNA建立了整体式模型。对2.5、 3.0、 3.5、 4.0 m和4.5 m的5种爆破切口高度方案进行数值模拟，比较分析在各切口高度下结构的倒塌形态及运动时程曲线，并与实际工程进行对比。对不同爆破切口高度下筒体的倒塌范围、后坐距离、倒塌速度和前冲距离等参数进行研究。结果表明：爆破切口高度过小，会导致筒体产生较大的前冲距离；随着爆破切口高度的增加，筒体破碎倒塌范围逐渐变小，但是筒体下坐距离越来越大。通过对比分析，确定最佳爆破切口高度为3.5 m。实际倒塌效果和数值模拟结果基本吻合，数值模拟结果可靠。

不同孔间距的气泡帷幕对水中冲击波衰减特性的影响

2024年07月18 00:00

为探究孔间距对气泡帷幕消波能力的影响效果，设计孔间距分别为2、 5、 8、 11 cm的4种气泡帷幕发生器，分析不同孔间距的气泡帷幕对水中冲击波衰减的影响。以爆源与传感器相距60 cm、气泡帷幕处于爆源与传感器之间并距爆源水平距离50 cm作为实验工况，发现气流量的增加会提高相同孔间距的气泡帷幕对冲击波的衰减效果，并且在气流量达到40 L/min后，4种气泡帷幕的消波效果会趋于稳定。气流量相同时，随着爆源入水深度的增加，气泡帷幕的防护能力出现先上升、后下降的情况，4种气泡帷幕均在爆源入水深度60 cm时防护效果最好。对相同气流量下不同孔间距的气泡帷幕进行对比，当气流量为60 L/min时，孔间距从大到小排序，消波能力依次为54.80%、 61.40%、 88.56%、 89.27%，表明孔间距的缩小会提高气泡帷幕的消波能力;孔间距在5 cm之后继续缩小，气泡帷幕的防护效果提升不再明显。孔间距缩小，冲击波的比冲量也会随之降低，从而大幅度削弱炸药爆炸后到达目标后的能量，减小对被保护物的破坏能力。

周边空孔与炮孔间距对爆破时围岩断裂损伤的影响

2024年07月18 00:00

为探究周边空孔与炮孔间距对爆破时围岩裂纹扩展和损伤的影响机制，在理论分析炮孔间距对斜入射应力波反射以及卸载波对围岩应力分布影响的基础上，结合数值模型，分析有、无周边空孔和不同炮孔间距爆破时围岩断裂、损伤的变化。结果表明：空孔与炮孔间距是发挥空孔效应的关键因素。间距较小，炸药能量利用率降低，无法发挥空孔对裂纹扩展的导向作用，围岩爆破损伤严重；间距较大，空孔对应力波的反射作用减弱，空孔效应不足以使两孔之间的裂纹相互贯通，无法满足开挖要求；炮孔间距为800~1 000 mm时的爆破效果最佳。空孔的增设可将爆破的炮孔间距扩大30%。