爆破器材

典型含能共晶材料的研究进展

王瑞钧,董振,叶志文 — 2025年04月07 00:00

含能材料的能量和感度是一对天然共生的矛盾体，一般可以应用共晶技术实现能量与安全性的平衡。综述了含能共晶材料的研究进展，重点关注了TNT、HMX和CL-20这3种典型含能材料的共晶。首先，介绍了含能共晶的形成机理，包括氢键、π-π堆积作用和卤键等分子间的相互作用；接着，讨论了含能共晶的制备方法、性能表征及分类，涵盖物理化学性能、爆轰性能和安全性能等方面；通过分析含能材料和含能氧化剂共晶、两组分含能材料共晶及多组分含能共晶的研究进展，总结了当前含能共晶材料发展中面临的主要问题；最后，提出了扩展含能共晶研究的策略，包括改进制备工艺、扩大含能共晶组分的选择范围、开发更多含能共晶单晶、设计更复杂的多组分含能共晶以及结合人工智能等。

4,4’,5,5’-四硝基-2H,2’H-3,3’联吡唑（TNBP）系列金属盐的合成、结构表征与性能研究

2025年04月07 00:00

以 4,4’,5,5’-四硝基-2H,2’H-3,3联吡唑（TNBP）为原料，与碱反应生成化合物1，并进一步以化合物1为原料，通过复分解反应合成了该化合物的金属盐化合物2~化合物6。通过红外、核磁共振碳谱和元素分析对化合物进行了结构表征。并通过 X-射线单晶衍射对化合物1的单晶结构进一步表征。利用差示扫描量热法（DSC）研究了化合物1~化合物6的热行为，化合物 1~化合物6的热分解温度在280~336 ℃之间。并通过Kissinger动力学方程求解出TNBP金属盐的热动力学参数。采用 Gaussian 09 程序和 Explo 5评估了化合物1~化合物6的爆轰性能：计算爆速在7 119~8 654 m/s之间；爆压在26.80~39.45 GPa 范围内；爆热在5 262~8 827 J/g之间。利用BAM 感度测试仪进行感度测试：化合物1~化合物6 撞击感度为5~7 J；摩擦感度为40~60 N。

Comp.B炸药孔洞塌缩及热点生成的数值模拟

王茂杰,白桥栋,韩家祥,王进平,贺全彪 — 2025年04月07 00:00

炸药内部孔洞塌缩机制是热点生成的主要机制。采用点火增长模型，使用S-ALE算法，在Comp.B炸药中添加微孔洞结构，研究孔洞的存在和孔洞大小对炸药起爆的影响，分析孔洞塌缩和热点生成过程。结果表明，孔洞的存在使炸药内部更容易产生热点，孔洞塌缩过程形成了微射流，微射流冲击孔洞下游内壁面，动能转化为内能，造成能量局部化，导致热点的形成。塌缩过程中，粒子速度达到7 936 m/s，最高温度接近6 000 K。初始孔洞大小决定热点的大小，孔洞越大，热点尺寸越大；孔洞大小还会影响热点温度，小孔洞的温度升高更快，而大孔洞最终的热点温度更高。

低温环境下卷装静态破碎剂的物理化学性能

2025年04月07 00:00

为揭示不同煅烧温度和恒温时间对低温环境下卷装静态破碎剂中氧化钙CaO的物理化学性能的影响，利用KRX-17B型马弗炉高温真空煅烧制备CaO熟料，使用扫描电子显微镜观察CaO熟料微观形态，通过外管法测试低温环境下破碎剂膨胀压的动态变化，并基于多因素多水平正交试验优化了静态破碎剂配方。优选的低温环境（-5～20 ℃）卷装静态破碎剂配方（质量分数）为：75%CaO，8%P.O 42.5水泥，6%钠基膨润土，2%CaCl₂，2%石膏，1%减水剂，6%粉煤灰。结果表明：煅烧温度较低,会导致CaO熟料多孔隙和间隙，水化反应较快；煅烧温度过高,会使熟料孔隙收缩、间隙减少，熟料微观形态逐渐向致密状态演变；控制煅烧温度不变，恒温时间越久的CaO熟料活性越低。环境温度从-5 ℃增加到0 ℃时，膨胀压增幅较缓；当环境温度从0 ℃增加到20 ℃时，破碎剂的峰值膨胀压增幅较明显。

铝粉粒径对含铝煤油凝胶燃料燃烧特性的影响

2025年04月07 00:00

为探究铝粉粒径对含铝煤油凝胶燃料激波诱导点火的影响规律，利用纹影法与阴影法对铝粉粒径为1.20、7.05 μm及23.63 μm的含铝煤油凝胶燃料在激波管内的点火过程进行了观察。通过分析测得的压力信号和铝粉燃烧产物光信号，对比了含不同粒径铝粉的凝胶燃料在激波诱导作用下的点火和燃烧特性。结果表明：随着铝粉粒径的增大，凝胶燃料雾化后云团的均匀性变差，点火延迟时间也随之增加，火球的持续时间以及火球表面的最高温度均有一定程度的减小。

某增材制造用铝镁合金粉遇湿热行为的研究

2025年04月07 00:00

用于制造增材的铝镁合金粉遇湿易发生爆炸事故。为探究含水铝镁合金粉发生热失控的危险性，对铝镁混合体系的起始放热温度、比放热量以及在绝热条件下的放热行为与产氢特性开展实验。结果表明：镁质量分数为9%的铝镁混合体系反应存在2个放热峰；放热峰I的起始温度随含水率的增大而提升至100 ℃；含水率大于17%时，放热峰II的最小放热量超过800 J/g，失控反应的严重度等级为灾难性的；由于镁元素的添加，混合体系热失控严重度最大提升了200%；绝热条件下，66%含水率的混合体系氢气最大比产气量达到8.71 mol/kg，30%含水率的混合体系发生失控反应的严重度最高，最大比放热量为1 878.69 J/g，修正后绝热升温为930.10 K。揭示了铝镁合金粉遇湿引发热失控的机理，为铝/水反应热失控理论模型的建立提供了有力依据。

一种用于固体推进剂样品无机组分含量测定的绿色预处理技术

程秋霞，薛小慧，李佳佳，张慧，廉建彪 — 2025年04月07 00:00

利用密闭红外加热消解技术与化学法吸收酸烟相结合的绿色预处理方法，对需测定无机组分含量的固体推进剂样品进行了湿法分解预处理，并吸收反应产生的有害酸烟。结果表明：红外加热硝化时，以电炉 10%功率预热5 min后，以30%功率加热30 min，再以70%功率持续加热40 min，测得推进剂中燃烧催化剂的含量符合要求；当以电炉10%功率预热5 min后，以30%功率加热30 min，再以50%功率持续加热60 min，测得推进剂中炭黑的含量符合要求；用质量分数为30%的碱液进行两级吸收，实现了酸烟的零排放。该方法操作简单，准确度和精密度高，可用于固体推进剂无机组分含量测定过程中样品的预处理。

基于RLMD-EWT的爆破振动信号联合降噪方法

2025年04月07 00:00

在公路隧道爆破中，为了获得准确、真实的振动特征，基于鲁棒性局部均值分解（robust local mean decomposition, RLMD）和经验小波变换（empirical wavelet transform，EWT），建立了一种RLMDEWT联合降噪方法。首先，将实测信号进行RLMD分解,得到若干乘积函数（product functions，PF）分量，结合相关系数和样本熵（sample entropy，SE）对PF分量进行分类，对含噪分量进行EWT分解，进而实现降噪目标。通过降噪效果对比，RLMDEWT联合降噪方法具备可行性，相较LMD、 EWT、 RLMD和LMD-WT方法，表现出更优的降噪性能、更高的降噪效率和准确度。结合HHT频谱图，RLMDEWT方法对于30～50 Hz、 250 Hz以上2个频段的噪声可实现有效滤除，具备良好的信号适用度。