火工品杂志

火工品杂志2019年第3期

• 某新型沉雷器设计研究

  王 端

  为了使得水中兵器能够可靠下沉到海底，设计了一种新型沉雷器。该沉雷器总体结构采用活塞式拔销结构，既能保证产品作用前大深度承压密封性，又能确保作用后实现水中兵器进水功能。同时，该沉雷器为了满足在水面舰船和近战岸基的使用，采用低通滤波器设计，以达到电磁兼容性要求。验证试验结果表明该沉雷器密封性、静电感度满足技术要求，作用后无飞片，保证操作安全。

• 金属Cu箔和Al箔的制备及其电爆性能研究

  吕栋腾

  采用非平衡磁控溅射法制备得到不同厚度的铜膜和铝膜，采用扫描电镜（SEM）、台阶仪以及阻抗分析仪进行表征，并对其电爆性能进行测试。实验结果表明，金属薄膜在溅射过程中，溅射功率决定金属薄膜的质量，既溅射功率越大，金属薄膜的致密性越好，晶粒颗粒越小，晶粒分布也越均匀；桥箔厚度对爆发时间和爆发电流均有显著影响，较薄的桥箔电爆性能优于较厚的桥箔；比较相同桥区尺寸、相同厚度的铜箔和铝箔，铝箔电爆性能更好。

• 绝缘电阻故障对电火工品发火性能的影响

  郭晓荣

  火工品在安装后经常会出现绝缘电阻下降的故障，进而对产品的发火性能产生影响，本文针对产品壳体与电源共地和不共地两种情况进行了分析及试验验证。研究表明绝缘电阻故障导致产品不发火的可能性较小，只有产品内部的旁路电阻位于壳体和未接地的一极插针之间、小于一定的阻值、在通电条件下不会被熔断这3种情况同时存在时，才有可能导致单发产品出现不发火。

• 点火电阻NiCr合金箔与Ni层结合力对耐焊性的影响

  魏栩曼

  为研究点火电阻NiCr功能层与Ni耐焊层的结合力对其耐焊性的影响，从NiCr箔的表面特殊优化处理以及电镀两方面进行工艺优化。结果表明：电镀前用点火电阻专用处理液水浴40℃处理（30±5）s，并且冲击镀镍时在滚筒增加PP珠，可明显改善点火电阻的NiCr层与Ni层的结合力，耐焊接热试验后点火电阻的阻值变化量从0.2Ω降低到0.05Ω以内。

• 硫酸钙晶须增强改性导爆管管壁材料的性能研究

  章彬彬

  为了进一步提高改性导爆管管壁材料（LDPE/HDPE/Surlyn）的强度，采用硫酸钙晶须（CSW），制备LDPE/HDPE/Surlyn/ CSW共混物，对不同质量分数的CSW共混物分别进行了性能测试。研究表明：共混物中CSW质量分数为3%、10%、20%时，强度依次提升4.91%、8.88%、17.11%；观察断面形貌可知20%CSW时完整的晶须被一层黏膜包覆着，断裂方式为撕裂；CSW的引入对熔融和结晶性能影响甚微，对结晶度有略微降低作用；动力学计算及热分解分析说明CSW的引入使热分解稳定性增强，耐热性增加。

• 药型罩锥角对线性聚能装药切割性能的影响

  王 峰

  利用TG与LS-DYNA软件对不同锥角下的线性聚能装药切割钢靶进行数值模拟，并与试验作对比。结果表明药型罩锥角为80°的聚能装药切割器具有更好的切割性能，其切割深度和最大开口宽度达到最大值，数值模拟结果与试验结果吻合较好。本研究为线性聚能装药切割器的药型罩锥角设计提供一定的参考。

• 固体推进剂用无定形硼粉高温提纯工艺研究

  梁 海

  为了满足含硼富燃料推进剂中无定形硼粉纯度要求，提出了一种低含量无定形硼粉高温精制工艺。以三氧化二硼与镁粉为原料，经自蔓延反应、酸洗、水洗合成了含量为88%~93%无定形硼粉，再与三氧化二硼混合后高温精制，经水洗得到纯度为95.9%的高纯度无定形硼粉，并利用单因素分析法研究了精制温度、原料比例、精制时间对产品收率及含量的影响。结果表明：精制温度650℃、精制时间2.5h、无定形硼粉粒径1μm、三氧化二硼与无定形硼粉质量比为2∶1时，无定形硼粉精制收率为97.2%，纯度为95.9%。

• 含四(3,5-二硝基-1,2,4-三唑基)硼酸肼推进剂的能量特性计算

  魏子辉

  为了探究一种高能含硼化合物硼酸肼对HTPB推进剂和改性双基推进剂能量性能的影响，采用美国NASA-CEA软件，在标准状态下（Pc∶P0=70∶1）模拟计算了含硼酸肼的丁羟推进剂和改性双基推进剂的能量特性。结果表明：硼酸肼单元推进剂的理论比冲值（Isp）达到2 639.9 N?s?kg-1；用硼酸肼取代HTPB中的AP，当硼酸肼质量分数为80％，Isp最大值为2 598.8N?s?kg-1，较基础配方提高了7.5％，继续使用ADN与硼酸肼进行复配，Isp最大值为2 638.3 N?s?kg-1；用硼酸肼取代CMDB推进剂中AP，当硼酸肼质量分数为20％时，获得最大比冲值2 451.5 N?s?kg-1，较基础配方提高了0.6％，继续加入Al 粉可显著增加配方体系的能量水平。

• 3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱: 一种高密度氧化剂

  李 婧

  以3,4-二（偕氯肟基）氧化呋咱为原料，经过重氮化、硝化、成盐及氟化合成了一种含氟二硝基甲基的高密度氧化剂3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱，利用红外光谱、核磁共振（13C NMR和19F NMR）、元素分析对3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱进行了结构表征。采用差示扫描量热技术（DSC）研究了3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱的热分解过程。采用密度泛函理论方法，在B3LYP/6-31+G(d, p)水平上优化了3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱分子构型，预估了理论密度(ρ)、标准生成焓(ΔfH(s))、爆速(D)和爆压(P)。结果表明，3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱的热稳定性良好，在高温下具有挥发特性；3,4-二（氟二硝甲基）氧化呋咱的ρ、ΔfH(s)、D和P值分别为2.01 g/cm3、-78.6 kJ/mol、9 025 m/s和38.5GPa，是一种能量水平较高的氧化剂。

• 乳液聚合法制备HMX基PBX及安全性能分析

  任浩婕

  以奥克托今（HMX）为主体炸药，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）为修饰材料，通过控制甲基丙烯酸甲酯（MMA）加聚反应的工艺条件，采用乳液聚合法制备了HMX/PMMA复合含能微球。采用扫描电子显微镜（SEM）、X-射线衍射仪（XRD）等对其进行表征，并对制备的PBX的安全性能进行分析与对比。结果表明：通过乳液聚合法形成了透光分散性良好的球形PBX，晶体质量明显改善；与原料HMX相比，晶型结构仍为β-HMX；H50从28.62cm升高到63.35cm，摩擦爆炸概率由98%降低至24%，安全性能明显提升。研究表明乳液聚合法是一种能够显著提高HMX安全性能的降感技术。

• 氧化剂热分解动力学及其对NQ热稳定性的影响研究

  李任然

  采用TG-DSC方法研究了硝基胍（NQ）、高氯酸铵（AP）、高氯酸钾（KP）、NQ/AP和NQ/KP的热分解特性。结果表明：NQ/AP的热分解失重分2个阶段，第1阶段是NQ的热分解，第2阶段是AP的热分解；NQ/KP的热分解失重分3个阶段，第1阶段是NQ的热分解，第2阶段和第3阶段分别对应KP的热分解和其产物KCl的熔化挥发；AP对NQ的热分解几乎没有影响；KP提高了NQ的热分解峰温，活化能降低了约60 kJ/mol；NQ的存在使得KP的热分解活化能降低了约110 kJ/mol，使AP活化能升高了约340kJ/mol。

• 杂质对DNTF的热分解危险性研究

  高 杰

  采用差示扫描量热仪（DSC）分别研究了纯度98.6%和纯度99.5%DNTF在不同升温速率下的热分解行为，利用Kissinger公式、Ozawa公式、热力学关系式和Zhang-Hu-Xie-Li公式分别计算了两种纯度DNTF热分解反应的表观活化能和热力学参数，以及热安全性参数。结果表明：98.6%DNTF和99.5%DNTF热分解反应的表观活化能分别为159.28kJ/mol和192.05kJ/mol；98.6%DNTF和99.5%DNTF热爆炸临界温度分别为538.91K和540.39K；98.6%DNTF和99.5%DNTF自加速分解温度分别为523.75K和527.75K。杂质的存在对DNTF的热安全性有一定的影响，但少量杂质的存在并不会对DNTF的热安全性产生较大的影响。

• 压药压力对硅系延期药燃烧性能的影响

  陈 昆

  在80~200MPa压药压力范围内，通过测量铅丹-硅质量比为2:1的硅系延期药的燃烧速度和温度，研究压药压力对燃速和温度的影响。结果表明：硅系延期药平均燃速随着压药压力的增大而增大，且呈良好的线性关系；随着压药压力的增大，延期精度呈现先升后降的趋势，压药压力约为170MPa时延期精度达到最佳；在测量误差范围内，燃烧温度随压药压力的变化具有一定的波动性。

• 基于非贮压干粉灭火装置产气剂的性能研究

  贾 雷，詹春红

  基于非贮压干粉灭火装置的特点，针对其产气剂设计了不同粘结剂配比的基础配方，通过产气量测试确定了最优基础配方，并研究了添加剂对其产气量和燃速的影响。结果表明：粘结剂含量对产气量影响较大，计算氧差时需考虑粘结剂耗氧量；最优基础配方为59.8%氧化剂，20.2%可燃剂，20%粘结剂，氧差为-30，产气量为343mL/g。添加剂对燃速均有正催化作用，但使产气量均有所降低；综合比较产气量和燃速，确定三氧化二铁催化效果较好。