主体炸药粒度及粒度级配与炸药冲击波感度和能量输出的实验与理论研究
主体炸药粒度及粒度级配与炸药冲击波感度和能量输出的实验
与理论研究
本文对炸药粒度及粒度级配与冲击波感度和输出能量的关系从理论和实验两方面进行了较系统的分析和研究。在理论研究方面，应用粘塑性孔隙崩塌机理及模型分析了非均相炸药热点点火的主要影响因素及临界条件，并进行了典型的理论计算。根据炸药起爆过程中爆轰成长的表面燃烧反应机理和模型讨论了影响爆轰成长反应速率的主要因素。通过理论分析和对前人研究结果的分析，得出炸药的冲击波感度不是炸药的本质特性，与冲击波感度的测试方法、试验条件、判别标准密切相关。
炸药粒度对起爆过程中热点点火和爆轰成长过程的影响有相反的趋势，粒度与冲击波感度的关系取决于特定条件下，热点点火和爆轰成长过程何种过程起决定作用。实验研究采用小隔板试验测定了HMX的粒度级配及HNS的粒度对其典型混合炸药冲击波感度的影响，首次对较宽级配范围内炸药粒度级配与冲击波感度的关系进行了较系统的研究。另外采用钢凹法和爆速测定法对较宽级配范围内炸药粒度级配与输出能量的关系进行了较系统的研究。通过理论分析和实验研究得出如下主要结论：（1）炸药冲击波起爆过程中，当冲击波点火过程起主导作用时，冲击波感度随粒度的减小而降低，而当爆轰成长过程起主导作用时，冲击波感度随粒度的减小而提高。
（2）炸药粒度对冲击波起爆过程中热点点火和爆轰成长过程的影响具有相反的趋势，粒度减小有利于爆轰成长，而不利于热点点火。（3）炸药粒度对输出能量的影响主要是由干比表面积的改变而引起的，炸药颗粒尺寸减小导致比表面积增大，提高了爆轰化学反应速率，减小了化学反应能量的损耗，能够提高炸药的输出能量。（4）在本研究试验条件下，粒度级配后呈双峰分布的炸药试样，随着较大颗粒比例的增大，混合炸药的冲击波感度提高。（5）在本研究试验条件下，粒度级配后呈双峰分布的炸药试样，随着较小颗粒比例的增大，爆压和爆速提高，混合炸药的输出能量增大。
研究结果对于炸药及火工药剂配方的设计、起爆与传爆结构的设计、起爆过程的机理研究具有重要的参考价值。
(完整word版)高能量三元正极材料的开发及产业化.doc
高能量三元正极材料的开发及产业化 一、镍钴锰三元正极材料市场需求分析 锂离子电池作为一种对环境友好的替代能源，近年来受到了人们的重点关 注，在 21 世纪初始持续实现了接近30%的年复合增长率。纯电动、混合动力汽 车需求的剧增，更加极大地促进了动力型锂离子电池的发展，特斯拉、日产、宝 马以及国内的比亚迪、江淮等车企，都已经实现了电动汽车的量产化，并不断加大研发投入，对电动汽车、锂离子电池及其关键材料产业链进行重点开发。正极材料是锂离子电池的核心关键材料，目前已在市场上广泛使用的有钴酸锂、锰酸锂、系列镍钴锰三元复合材料（镍：钴：锰 =1:1:1，5:2:3，6:2:2 等）和磷酸铁锂，其中适用于动力型锂离子电池的正极材料主要有磷酸铁锂和镍钴锰三元复合材料。进一步提高能量密度和安全性能是正极材料发展的必然趋势，由于高电压充电或深度放电时电极材料对有机电解质的强氧化作用、材料自身结构的崩塌或破坏、高镍类材料带来的产气问题，以及压实密度已接近理论真密度的极限，现有材料在兼顾高能量密度和高安全性能上的局限亟需突破。 从全球范围来看，锂离子电池企业主要集中在日本、中国和韩国，相应的锂离子电池正极材料的研发及生产也主要集中在以上国家。国外锂离子电池正极材 料行业已逐渐形成了寡头竞争的局面，如日本的户田和日亚化学工业等企业，韩国的 Umicore 和 L&F 等企业。国内仍有较多的企业在参与市场竞争，主要有当升科技、湖南瑞翔、湖南杉杉、余姚金和、中信国安、天津巴莫、深圳天骄等企业。近年来，作为正极材料之一的镍钴锰三元材料，应用前景极为广阔，发展更 是突飞猛进， 2014 下半年以来至今，受电动汽车用锂离子电池体系重心由磷酸 铁锂到三元材料转变的刺激，使三元材料的市场需求呈井喷之势。但由于三元材料行业技术集成度高、下游客户对产品质量要求严格等原因，一些不具备核心竞争力的企业将会逐步退出，行业内的优势企业将占据越来越多的市场份额。产能集中、技术集中，高能量密度、高安全性能已经成为行业对三元类材料企业和产品要求的重要趋势。 由于镍钴锰三元材料 Li(Ni x Co y Mn 1-x-y )O2 存在明显的三元协同效应，利用Ni 、Co、 Mn 三种元素各自的优势可提高Li(Ni x Co y Mn 1-x-y )O2材料的综合性能。因此，该材料的组分优化可进一步放大各组分元素的优势，除了传统的
炸药威力测试的技术概述
1.1课题背景 炸药是人们经常利用的巨大能源之一，它不仅用于军事目的，而且广泛应用于国民经济各个部门[ 1,2],前者称为军用炸药，后者称为民用炸药(也叫工业炸药)。随着国民经济的发展，我国工业炸药发展十分迅速，新产品不断涌现。爆破理论提出和实践证明：为使矿山爆破作业能获得较好效果，除了对矿岩的物理力学性质有足够的了解之外，还必须详知所用炸药的爆炸性能[3]。了解炸药的爆破性能，需要做爆力、猛度、爆速和殉爆距离等项检测试验。炸药的猛度、爆速和殉爆距离三项，一般炸药生产厂和矿山都能做，炸药爆力因检测比较复杂，价格昂贵，通常很少有人去做。但是炸药爆力性能对爆破破岩效果的好坏起着很大作用，因为，炸药爆力是爆破的基本因素，炸药的威力是爆炸强度、爆破作用或做功能力的一个度量，表征炸药爆炸所产生的冲击波和爆轰气体产物作用于介质，对介质产生压缩、破碎和抛移的作功能力[4,5]。炸药的威力取决于爆热的大小和爆炸生成气体的体积[6,7]。从宏观来看，炸药的爆力愈大，破坏岩石的量就愈多。而炸药的其它检测项目，因其作用不同是不能代替炸药爆力试验的，因此，炸药爆力这项重要试验，不论是生产炸药的工厂还是矿山都应该经常进行检测的。 长期以来，人们对炸药的生产工艺有较大改进和提高，而炸药威力测试技术 件重71kg 便；弹道臼炮法可以测出功的数值，直接衡量炸药威力，但设备较复杂。国内对 展，对炸药测试技术提出了更高要求。目前，我国工业炸药的威力测试普遍采用 [8]，不仅对于含水的乳化炸药、粉状乳化炸药等新型工业炸药不能真实反映其实际威力，而对于一些对非雷管感度的炸药更是束手无策，因此寻找更佳方法来评定工业炸药是十分必要的。
2爆炸与炸药的基本理论
16年济宁市爆破工程技术人员（复训）： 教学培训计划 （2016-12-13） 一、教学内容 1、爆炸与炸药的爆炸理论（二章） 2、爆破器材（三章） 3、起爆技术（四章） 4、岩土爆破理论（六章） 5、露天爆破（七章） 6、爆破安全技术和环境保护（十四章） 7、相关法律法规 1天 8、爆破安全管理和相关规定（十五章） 1天 9、复习小结 0.5天 10、考试（笔试：填空、选择、问答、计算设计题） 0.5天 二、使用教材 《爆破设计与施工》中国爆协汪旭光主编、2015版（15章、782页121.9万字） 三、教学时间:5天（40学时） 具体教学课程安排见《课程表》 四、任课教师: 尹成祥、毕延华等 五、教学目的 1、提高爆破基础理论知识和爆破设计施工技能；
2、提高爆破工程行业管理水平和法律法规意识； 3、解决爆破施工作业疑难问题，确保爆破工程施工效果和施工安全； 4、复训学习情况存档、备案，为办理个人爆破作业证件许可、审核提供依据；亦为爆破作业证件升级打基础。 六、教学要求 1、珍惜这次爆破技术人员复训学习机会 95年全国第一次举办爆破技术人员作业证： 2、严格遵守培训班各项规章制度； 3、严格遵守课堂教学纪律，按时到课； 4、认真听课，做好笔记。 编制：尹成祥 2016-12-1
第二章爆炸与炸药的基本理论 （教材10p） 第一节基本概念 一、爆炸及其分类 （一）爆炸 物质或物体在外界作用下，瞬间发生物理或化学变化，并在极短时间内放出大量能量的的现象。 如：锅炉爆炸、热水瓶爆炸、轮胎爆炸、炸药爆炸、鞭炮爆炸等。 （二）爆炸的分类 1、物理爆炸 爆炸后物质的物理状态发生变化，其内部分子结构不发生变化。 如车胎、水瓶、压力罐、雷电等 2、化学爆炸 爆炸后不但物质的物理形状发生变化，其内部分子结构也发生变化，并生成其它物质。 炸药爆炸属于化学爆炸。 3、核爆炸 由核炸药的原子核发生烈变或聚变的连锁反应，并在瞬间放出巨大能量的现象称为核爆炸。如u235，u238、氚、氘的爆炸等。 二、炸药及其爆炸特征（3个基本条件）
纳米材料粒度分析(可编辑修改word版)
纳米材料粒度分析 一、实验原理 纳米颗粒材料（粒径<100nm）是纳米材料中最重要的一种，可广泛用于纳米复合材料 制备中的填料、光催化颗粒、电池电极材料、功能性分散液等。粒径(或粒度)是纳米颗粒材 料的一个非常重要的指标。测试颗粒粒径的方法有许多种，其中，电子显微镜法和激光光散射 法均可用纳米材料粒度的测试，电子显微镜法表征纳米材料比较直观，可观察到纳米颗粒的形态，但需要通过统计计数（一般需统计1000 个以上颗粒的粒径）方法来得到颗粒粒径，比较烦 琐费时，尤其是在纳米颗粒的粒径分布较宽时，统计得到的粒径及粒径分布误差将增大。激光 光散射法得到的纳米颗粒粒径具有较好的统计意义，制样简单，测试速度快，但激光光散射法 无法观察到颗粒形态，在测试非球形颗粒时测试误差也较大。因此，上述两种纳米材料的测试方 法各有优缺点。本实验选用激光光散射法测试纳米材料的粒径及粒径分布。所用仪器为Beckman-coulter N4 Plus 型激光粒度分析仪。 图1 为N4 Plus 型激光粒度分析仪的测量单元组成图，主要由HeNe 激光光源、聚焦透镜、 样品池、步进马达、光电倍增管(PMT)、脉冲放大器和鉴别器(PAD)、数字自相关器、6802 微处理器和计算机组成。 图1 N4 Plus 型激光粒度测试仪的测量单元组成图 N4 Plus 型激光粒度分析仪的测量原理主要基于颗粒的布朗(Brownian)运动和光子相关光 谱(Photon Correlation Spectroscopy, PCS)现象。在溶液中，粒子由热导致与溶剂分子发生随机碰 撞所产生的运动称为布朗运动，由于布朗运动，粒子在溶液中可发生扩散移动。在恒定温度及某 一浓度下，粒子的平移扩散系数与颗粒的粒径成反比，即符合Stokes-Einstein 方程： D =k B T 3πηd （1） 式中k B为玻尔兹曼常数(1.38×10-16erg/?K)，T 为温度(?K)，η为分散介质(或稀释剂)粘度(poise)，d 为颗粒粒径(cm)。当激光束照射到溶液中的悬浮颗粒上时，由于颗粒的随机布朗运动，颗
有机笼状高能量密度材料(HEDM)的分子设计和配方设计初探
有机笼状高能量密度材料（HEDM）的分子设计和配方设计初探运用理论和计算化学方法,主要是量子力学（QM）、分子力学（MM）和分子动力学（MD）等方法,对两类重要有机笼状化合物金刚烷和六氮杂金刚烷（HAA）的多系列高能衍生物以及著名的高能量密度化合物（HEDC）六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）的结构和性能,进行了较为系统的计算、模拟和研究。从气相分子、固态晶体至复合材料（高聚物黏结炸药PBX）,完成了寻求高能量密度材料（HEDM）的全过程研究。全文大体包括三部分内容:第一部分是HEDC的“分子设计”。基于量子化学计算首次建议和运用判别HEDC的定量标准(密度ρ >1.9g·cm-3,爆速D>9.0km·s-1和爆压 p>40.0GPa),并兼顾其稳定性(热解引发键离解能 BDE>120kJ·mol-1)要求,从上述多系列有机笼状化合物中推荐了7种HEDC。 首先,以量子化学第一性原理DFT-B3LY/6-31G*水平的全优化构型,求得系 列多硝基金刚烷（PNA）的红外光谱（IR）和298800K温度范围的热力学性质(Cp,m°、Sm°和Hm°);设计等键反应求得其气相生成热（HOF）;按0.001e·Bohr-3电子密度曲面所包含的体积求得晶体理论密度（ρ）;按Kamlet-Jacobs方程估算它们的爆速（D）和爆压（p）。运用UHF-PM3方法求得该系列化合物的各可能引发键的均裂活化能 （Ea）,预测其热解引发机理和稳定性相对大小;在B3LYP/6-31G*水平求得引发键C–NO2键离解能（EC–N）;发现热解引发键的键级(BC–NO2)、EC–N、Ea以及– NO2上净电荷（QNO2）对判别稳定性或感度的等价线性关系。按照我们建议的HEDC的定量标准和稳定性要求,发现1,2,3,4,5,6,7,8-八硝基金刚烷、1,2,3,4,5,6,7,8,9-九硝基金刚烷和1,2,3,4,5,6,7,8,9,10-十硝基金刚烷三种化合物是值得推荐的潜在HEDC,从而否定了国外前人由基团加 和法得出的十一硝基金刚烷是PNA系列最佳HEDC目标物的结论。此外,还对金刚烷的硝酸酯基系列化合物作类似的理论研究,根据判别HEDC的能量与稳定性相结合的定量标准,发现1,2,4,6,8,9,10-七硝酸酯基金刚烷可作为HEDC目标物。 其次,在B3LYP/6-311++G（3df,2pd）//B3LYP/6-31G*水平下,对
实验2-纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析
实验2 纳米氧化铝粉体的制备及粒度分析 一．实验目的 1．了解纳米材料的基本知识。 2．学习纳米氧化铝的制备。 3. 了解粒度分析的基本概念和原理。 4. 掌握马尔文激光粒度分析仪的使用。 二．实验原理 纳米氧化铝因其具有耐高温、耐腐蚀、比表面积大、反应活性高、烧结温度低，比普通氧化铝粉有着更优异的物化特性，在人工晶体、精细陶瓷、催化剂等方面得到广泛的应用。到目前为止纳米氧化铝粉末的制备方法众多，大致可分为气相法、固相法和液相化学反应法等，其中液相法制备Al2O3具有平均粒径小，分布范围窄、纯度高、活性高、设备简单、制备工艺影响因素可控等优点。 许多学者就纳米氧化铝的合成进行了广泛深入的研究。采用各种方法制备出纳米氧化铝粉体，但困扰纳米超细制备和应用的一个严重问题就是由于表面能造成的粉体的团聚，转相温度高而使颗粒明显长大，人们一般通过添加分散剂来克服团聚，因此对分散剂的合理选择，制备条件的有效控制及分散机理、分散效果的研究显得十分重要。 本实验以不同聚合度的聚乙二醇(PEG)为分散剂，采用沉淀法制备氢氧化铝胶体，胶体经800~1100℃高温煅烧2 h得到纳米氧化铝粉体，其在煅烧过程中经历Al(OH)3→AlOOH(勃姆石)→γ-Al2O3→δ-Al2O3→θ-Al2O3→α-Al2O3的相变过程，此方法能得到的最小平均粒径约为25 nm。 三．仪器与试剂 试剂：硫酸铝铵、浓氨水(25-28%)、聚乙二醇(PEG，聚合度n=200、600、2000、4000)、无水乙醇等，纯度均为AR级。 仪器：集热式恒温磁力搅拌器、40ml陶瓷坩埚、陶瓷研钵、500ml烧杯、真空水泵、布氏漏斗、抽滤瓶、马弗炉、50ml量筒、分析天平、空气塞、干燥箱、磁铁、容量瓶250ml、称量纸、滤纸、玻璃棒、钥匙、表面皿、分液漏斗。 Mastersizer 2000激光粒度仪。 四．实验步骤 1．查文献 《分散剂聚合度对纳米氧化铝粉体特性的影响》 2．样品的制备 将十二水合硫酸铝铵(M=453.33)配成0.2 mol/L的溶液(需加热溶解)，分别取出100 ml加入3 g不同聚合度的聚乙二醇(PEG)，恒温磁力搅拌(45±5 ℃)使PEG迅速溶解，保持水浴温度，用分液漏斗将25 ml氨水逐滴加入匀速搅拌的溶液中（10 min），形成白色胶状沉淀，氨水加完后，继续搅拌5 min，然后抽滤（抽滤时要防止滤纸穿破），用蒸馏水和无水乙醇分别洗涤1次，得到胶体样品。胶体经70~80℃烘干，再800~1100 ℃煅烧2h，得到α型氧化铝纳米粉体，研磨后保存。 查阅文献《粒度分析基本原理》。 五．结果与讨论 采用不同聚合度的PEG作分散剂，测氧化铝粉体的粒径分布曲线，曲线的峰宽反映体系中所含颗粒尺寸的均匀程度，峰宽越窄则粒子的粒度越均匀。 1.完成表1内容。
矿山爆炸基本理论(标准版)
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 矿山爆炸基本理论(标准版)
矿山爆炸基本理论(标准版)导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 矿山爆破采用的是工业炸药，使其爆炸以破碎、压实、疏松被爆物体，属化学爆炸。形成化学爆炸必须同时具备四个条件：爆炸反映过程必须放出大量的热能；化学反应过程必须是高速的；化学反应过程应能生成大量的气体产物；反应能自行传播。 炸药化学反应有热分解、燃烧、爆炸、爆轰等4种基本形式。这四种基本形式之间有着密切的联系，在一定条件下可以相互转化，人们可以控制外界条件，按需要来“驾驭”炸药的化学反应。 炸药温度升高到一定温度，炸药分解反应自行加速而转为爆炸，这一温度称为爆发点，炸药分解反应开始自行加速到爆炸所经历的时间叫爆发延滞期。炸药在明火作用下发生爆炸反应的难易程度称为炸药的火焰感度。火焰感度用上限距离和下限距离表示，上限距离是利用导火索点燃装入加强帽中的0.05g炸药，100％发火的最大距离，下限距离是100％不发火的最小距离。炸药在机械撞击下能发生爆炸，其难易程度用其撞击感度表示。在机械摩擦条件下，炸药发生爆炸的难
《炸药理论》
《炸药理论》课程教学大纲 课程代码：080631008 课程英文名称：Explosive Theory 课程总学时：48 讲课：40 实验：8 上机：0 适用专业：安全工程及火炸药相关专业 大纲编写（修订）时间：2010年8月26日 一、大纲使用说明 （一）课程的地位及教学目标 近年来，爆炸事故越来越多，其中不免涉及到炸药引起的爆炸事故。而对于安全工程专业的学生来说，了解炸药学的基础知识与基本理论，系统掌握各类炸药性能量化的主要指标等知识就成为以后走向社会的一个基础平台。因此，《炸药理论》就成为安全工程专业学生一门必修课。 通过对该课程的学习，使学生较系统地熟悉炸药的基本理论知识，较全面地了解各类炸药的性能、制造原理、生产工艺、反应领域及新进展，并能初步掌握新一代含能材料-高能量密度化合物的特征、合成反应及发展前景等相关知识。 （二）知识、能力及技能方面的基本要求 1.基本知识：掌握炸药的基本组成及其分类等。 2.基本理论和方法：理解炸药热分解通性、炸药的爆炸变化等；熟悉炸药的密度、标准生成焓、安定性、相容性、感度、爆炸特性等基本特性；掌握爆炸作用、硝化反应、醛胺缩合反应、曼尼希反应、叠氮化反应、间接硝化反应、合成硝胺的其他反应、合成硝酸酯的其他反应。 3.基本技能:能够根据炸药的成分判断其危险性等。 （三）实施说明 1．教学方法：课堂教学过程中，重点讲授基本原理、基本概念和基本方法的讲解，并通过以下三种方法进行教学： 第一层次：原理性教学方法。 解决教学规律、教学思想、新教学理论观念与学校教学实践直接的联系问题，是教学意识在教学实践中方法化的结果。如：启发式、发现式、注入式方法等。 第二层次：技术性教学方法。 向上可以接受原理性教学方法的指导，向下可以与不同学科的教学内容相结合构成操作性教学方法，在教学方法体系中发挥着中介性作用。例如：讲授法、谈话法、练习法、讨论法、读书指导法等。 第三层次：实验教学。 配备一定的炸药实验。 通过以上三个层次的教学，使学生思考问题、分析问题和解决问题的能力大大提高，进而培养学生自主学习的能力，为以后走入社会奠定坚实的基础。 2．教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。 （四）对先修课的要求 无。
炸药与爆炸的基本理论
第一章 本章小结 本章集中介绍了与炸药爆炸相关的一些基本概念、基本理论和基本实验，这些内容是后续章节的基础。现将其中的要点归纳如下： 1.炸药发生化学变化的三种基本形式，炸药爆炸的三要素，炸药的分类。炸药、单质炸药、混合炸药、起爆药、猛炸药和炸药爆炸的概念。 2.炸药氧平衡的概念极其计算方法。爆热、爆温、爆容、爆炸压力的概念。 3.波、横波、纵波、音波、压缩波、稀疏波、冲击波的概念。冲击波的基本特性。 4.爆轰波、爆轰压力、爆轰温度的概念和爆轰波的结构。凝聚炸药的爆轰反应机理。 5.炸药的使用感度、危险感度、热感度、爆发点、机械感度、撞击感度、摩擦感度、起爆感度和雷管感度的概念。炸药的物理状态和装药条件对炸药感度的影响。 6.炸药的热点起爆理论，爆炸物直接作用于炸药的起爆机理。 7.炸药的爆速、影响爆速的主要因素、爆速的测定方法。作功能力、猛度、殉爆距离的概念及其试验测定方法。炸药的理想爆速、临界爆速、极限直径、临界直径、最佳密度、临界密度的概念。 8.沟槽效应，产生沟槽效应的机理，消除沟槽效应的措施。 9.聚能效应及其应用。 复习题 1.计算硝化甘油和梯恩梯的氧平衡。 2.在铵油炸药中（硝酸铵与柴油的混合炸药），假如 4%木粉作疏松剂，试按零氧平衡设计炸药配方。 3?已知凝聚炸药的绝热指数 K值一般取为3,试推导计算凝聚炸药爆轰波参数
的方程式。 4?已测得某种岩石铵梯炸药的密度 0 1.0g/cm，爆速D=3750m/s。经计算得到其爆温 T b 2592 C。试求这种炸药的其余各项爆轰波参数u H、P H、 H、c H和T H。 5?如果采用理想气体状态方程来计算爆炸压力P，则存在关系P 0(K 1)Q v。试证明：爆轰压力近似等于爆炸压力的2倍。 6?试推导实验测定炸药爆速的导爆索法中计算爆速的公式。 3
矿山爆炸基本理论
矿山爆炸基本理论 矿山爆破采用的是工业炸药，使其爆炸以破碎、压实、疏松被爆物体，属化学爆炸。形成化学爆炸必须同时具备四个条件：爆炸反映过程必须放出大量的热能；化学反应过程必须是高速的；化学反应过程应能生成大量的气体产物；反应能自行传播。 炸药化学反应有热分解、燃烧、爆炸、爆轰等4种基本形式。这四种基本形式之间有着密切的联系，在一定条件下可以相互转化，人们可以控制外界条件，按需要来“驾驭”炸药的化学反应。 炸药温度升高到一定温度，炸药分解反应自行加速而转为爆炸，这一温度称为爆发点，炸药分解反应开始自行加速到爆炸所经历的时间叫爆发延滞期。炸药在明火作用下发生爆炸反应的难易程度称为炸药的火焰感度。火焰感度用上限距离和下限距离表示，上限距离是利用导火索点燃装入加强帽中的0.05g炸药，100％发火的最大距离，下限距离是100％不发火的最小距离。炸药在机械撞击下能发生爆炸，其难易程度用其撞击感度表示。在机械摩擦条件下，炸药发生爆炸的难易程度称为摩擦感度。一种炸药在其它炸药爆炸作用下引起爆炸的难易程度称为炸药的爆轰感度。炸药在静电火花作用下发生爆炸的难易程度叫炸药的静电感度。炸药的物理状态与晶体形态、装药密度、炸药结晶的大小、温度、惰性杂质的掺入与否等多种因素对炸药的感度都会有一定的影响。 一般炸药由C、H、O、N等四种元素组成。爆炸后，这几种元素重新
组合，生成CO2、H2O、N2，没有多余的氧元素将氮氧化，也不会因氧元素不够而生成CO时，这种炸药爆炸时放热量最大，称为零氧平衡。炸药爆炸后，有多余的氧将氮氧化出现氮氧化合物时，称为正氧平衡，氧元素不够而出现CO时，称负氧平衡。
PHEV用高能量密度电池的设计
Design of high energy density MCMB/Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 cells for PHEV purposes Honghe Zheng1,*, Gao Liu*, Xiangyun Song, Paul Ridgway and Vince Battaglia*, z Lawrence Berkeley National Laboratory, 1 Cyclotron Rd, Berkeley, CA 94720, USA Introduction Energy density is one of the important criteria for lithium-ion batteries to meet the aggressive requirements for PHEV applications. According to the recently announced PHEV goals by the USABC, a system energy density of 207 Wh/L is required (with an assumption that only 70% is available for all electric driving) to meet the 40-mile, all-electric-driving target. Reducing inactive material content and increasing electrode thickness are important ways to increase the energy density of a lithium-ion battery. We have reported the energy density improvement of the Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 (L333) cathode using minimum amounts of inactive materials[1]. That study investigated the effects of electrode thickness on the electrochemical behavior of graphite anodes and Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2-cathodes. In this presentation we show that on the electrode scale combining the optimized MCMB anode and Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 cathode surpasses the PHEV 40-mile energy density goal by 50%. Experiment MCMB was supplied by Osaka Gas, Japan and Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 was supplied by Seimi, USA. A slurry consisting of different amounts of active material, PVdF, and acetlylene black was prepared by mixing in 1-methyl-2-pyrrolidone (1MP). Coated films on copper foil for MCMB and on aluminum foil for Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 were prepared by the motorized doctor blade method. All of the films with different active material loadings were compressed to 35% porosity using a calendering machine. Coin cells were assembled in an argon-filled glove box. The separator employed was Celgard 2400. 1M LiPF6/EC+DEC(1:2) was used as the electrolyte. Electrochemical measurements were performed by using a Maccor battery cycler. Results and discussion Fig.1 shows the effect of electrode thickness on the rate performance for both the MCMB-based anode and the Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2-based cathode. From this figure, it is seen that rate performances of the anode and the cathode as a function of the electrode thickness are quite different. The capacity of at which the anode hits the rate 1On leave from Henan Normal University, P.R.China * Electrochemical active member z E-mail: VSBattaglia@https://www.360docs.net/doc/bc7317556.html, mass transfer limit varies dramatically with thicknees and C-rate, where as the capacity of the cathode shows a steady decline as a function of rate before hitting a mass transfer Fig.2 was obtained by plotting the capacity versus current density of an electrode corresponding to the point just before the bend in the curve of the rate- capability curves of Figure 1. (The performances of three graphites and L333 are displayed.) This figure indicates that. for discharge rates below ca. 3 C, the rate performance of the three graphite anodes is worse than that of the Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 cathode. In other words, the anode limits the rate performance of the cell for discharges longer than 20 minutes. The data also suggest that cells with discharge rates greater than 3C can not be made with L333 cathodes. For urban driving, 20 mph is considered the average driving speed. Therefore, the 40-mile battery system should be optimized for a 2 hr discharge, i.e. C/2 rate. Based on the data of figure 2, the cycleable capacity of 2 1/31/31/32 full cells. Cathode contains a: 8% PVdF; b: 2% PVdF. Fig. 3 shows the power cycling of two MCMB/Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2coin cells we designed for PHEV purposes. These cells are cycled with a P/4 Charge to 4.3V, and a P/2 Discharge to 70% depth of discharge (DOD), with a 1-hour constant voltage hold at the top of charge. The two cells contain cathodes with different binder contents, 2% and 8%. The cell with the cathode that contains 2% binder has an initial useable energy density of 350 Wh/l (volume includes the working area from Al to Cu current collector). The cell with the cathode that contains 8% binder has an initial useable energy density of 310 Wh/l. The electrode -based energy density of the both systems exceeds the PHEV system requirements with excellent cycling behavior. Meeting the system requirement will require additional engineering effort. The cells are still cycling in our laboratory. Reference 1.Honghe Zheng, Gao Liu, Vince Battaglia et. al, ECS Trans. 11:1-7. 2008 Li[Ni1/3Mn1/3Co1/3]O2 cathode (b) of different thicknesses.
炸药的感度的试验方法
炸药的起爆与感度 一、炸药的起爆 每种炸药都具有相对的稳定性，要使它发生爆炸，必须提供一定的外界作用，供给足够的能量来激活一部分炸药分子。激发炸药爆炸的过程就叫做起爆。使炸药活化发生爆炸反应所 需要的活化能称为起爆能。 起爆能主要有热能、机械能和爆炸能三种形式。 起爆能能否起爆炸药，不仅与起爆能的大小有关，而且还取决于能量的集中程度。根据活化能理论，化学反应只是在具有活化能量的活化分子互相接触和碰撞时才能发生。因此，为了使炸药起爆，就必须有足够的外部能量使炸药分子变为活化分子。活化分子的数量越多，爆炸反应的速度也越高。起爆时，外部能量转化为炸药的活化能，造成足够数量的活化分子，并因它们的互相接触、碰撞而发生爆炸反应。 二、炸药的感度 炸药在外部能量的作用下起爆的难易程度叫做炸药的敏感度(或感度)。炸药感度的高低用激起炸药爆炸反应所需的最小起爆能的多少来衡量。所需的最小起爆能越小，表示炸药的感度越高，反之表示炸药的感度低。 炸药对不同形式的起爆能具有不同的感度。如梯恩梯炸药，对机械作用的感度较低，但对电火花的感度则较高。为研究不同形式起爆能起爆炸药的难易程度，将炸药感度分为：热感度、火焰感度、电火花感度、冲击感度、摩擦感度、射击感度、冲击波感度和爆轰波感度等。这些感度可通过试验进行测定。如果炸药的某种感度过高，就会给生产、贮存、运输和使用带来危险。因此，在炸药生产过程中要设法改变炸药的某些感度。影响炸药感度的主要因素如下： (一)炸药的化学结构 炸药分子结构结合得越脆弱，其感度越高，反之就越低。混合炸药的感度取决于炸药中结构最脆弱的组分的感度。 (二)炸药的物理性质 (1)炸药的相态。熔融状态的炸药比同类炸药固体状态时的感度高，这是因为炸药从固相转变为液相时要吸收熔化潜热，内能较高。此外，在液态时具有较高的蒸气压，所以很小的外能即可激发炸药爆炸。 (2)炸药的粒度。炸药为猛炸药时，颗粒越细，感度越高，这是因为炸药颗粒表面积越大，接收的冲击波能量越多，容易产生更多的热点而易于起爆。然而对于起爆药，则晶粒越大，感度反而越高，因为较大的晶粒之间空隙也较大，有利于形成热点。
高能量密度动力学研究
高能量密度动力学研究的内容和意义 SCW 摘要 高能量密度状态是指物质由于受到外界能量输人或自身能量转换，使其内能增大而造成的高压力、高密度和高温度状态。能量的体积密度的量纲等同于压力的量纲，由此可知内能增加量为1MJ／cm3时，物质内部的压力约为1TPa量级。通常认为在高能量密度状态下，固体物质的可压缩性已有显著影响，气态物质应达到接近极限压缩的程度，即相当于0.1TPa或0.1MJ／cm3的内能密度。例如密度为0.01／cm3的物质被加热到100eV，其压力约0.1TPa量级，对氢气（氘、氚）而言比能量约为10MJ/g。 高能炸药PBX-9404的化学反应能密度约为0.0096 MJ／cm3，爆压36GPa。核材料铀-235全部裂变释放的能量密度相当于1.386 106 MJ／cm3，裂变反应区中压力达到5000TPa。比较这些数据可知，我们定义的高能量密度状态的下界，比炸药爆轰直接状态高出一个量级，相当于核裂变反应开始的状态（如炸药爆轰再经过内爆聚能达到的状态），属于应用非核聚能手段仍可达到的范围。高能量密度物理就是使用这些手段（包括爆轰、电磁力和激光烧蚀），把待研究的物质压缩到所需要的状态，并研究相应的极高速度、压力和温度条件下物质的性质和变化过程。这是一个核武器物理、天体物理、流体动力学和凝聚态物理的交叉领域，也是一个孕育着新发现和新认识的重要前沿学科。 利用脉冲功率技术(电容器组、爆炸磁压缩装置和电子加速器等)提供的数十至数百兆安(MA)轴向冲击大电流，产生强大的箍缩电磁力，可把几厘米直径的金属或等离子体圆柱套筒高速压缩到上千万大气压力或上百万度温度的状态，并可维持微秒或纳秒量级的时间。这种电磁内爆实验可用来研究材料高压物态方程等极端条件下的物质性质、核武器内爆动力学和组件缺陷的影响、流体动力学界面不稳定性等物理问题，并能产生大量的软X射线用于核武器效应模拟研究。美、俄两国有关实验室用的电磁驱动内爆技术，已能造成每立方厘米物质的内能相当于上百克炸药能量的高能量密度状态。Atlas装置进行的高能量密度流体动力学实验，可实现压力量级为TPa的冲击压缩和等熵压缩，进行相关范围的物态方程研究；可进行圆柱形复合套筒内爆动力学、微喷射和微射流、特殊材料力学性能及层裂损伤、流体动力学内爆不稳定性和界面不稳定性、湍流混合、复杂构形三维流动（切向流，界面摩擦）等核武器物理主要问题的研究；还可用来探
撞击火帽感度与发火可靠性研究
火工品课程设计说明书 题目：撞击火帽感度与发火可靠性研究 专业：特种能源技术与工程 学号： XXXXXXXX 姓名： X X 能源与水利学院
目录 撞击火帽感度与发火可靠性研究 (2) 0摘要 (2) 1对撞击火帽的常见结构和作用机理作详细介绍和说明 (3) 1.1撞击火帽的常见结构 (3) 1.2撞击火帽的作用机理 (3) 2撞击火帽中药剂的选择和选择依据 (5) 2.1撞击火帽中药剂的选择 (5) 2.2撞击火帽中药剂选择的依据 (5) 3测定撞击火帽感度的方法和仪器设备及撞击感度的表示方法 (6) 3.1测定撞击火帽感度的方法 (6) 3.2测定撞击火帽感度的仪器 (6) 3.3撞击火帽感度的表示方法 (6) 4撞击火帽发火感度与可靠性现状 (8) 5撞击火帽发火感度和可靠性影响因素 (9) 5.1 击发药的优选 (9) 5.2撞击火帽装配参数的确定 (12) 5.3撞击火帽可靠性统计 (13) 6适当列举几种提高发火感度和可靠性的有效措施 (13) 7参考文献 (15)
撞击火帽感度与发火可靠性研究 0摘要 本文对撞击火帽的感度进行了说明，从撞击火帽的常见结构和作用机理、药剂的选择和选择依据、撞击火帽感度的方法和仪器设备及撞击感度的表示方法、撞击火帽的发火感度和可靠性现状、撞击火帽发火感度和可靠性影响因素、以及最后例举了几个提高发火感度和可靠性的有效措施这几个方面进行了简述。 关键词：撞击火帽；感度；可靠性
1 撞击火帽的常见结构和作用机理 撞击火帽的定义：撞击火帽是以接受机械撞击冲能而发火、输出火焰的引燃火工品。 1.1撞击火帽的常见结构 撞击火帽一般由火帽壳、击发药、盖片和火台组成。典型撞击火帽结构如下图1.1所示： 图1.1 典型撞击火帽的结构示意图 1—火帽壳；2—击发药；3—盖片；4—火台 火帽壳多采用黄铜冲压制而成，为了提高和药剂的相容性，常常采用涂虫胶漆或镀镍。火帽壳具2有装激发药、固定药剂、密封药室防止药剂受潮和调节感度等作用。为了保证火帽的性能，要求火帽具有一定的机械强度。火帽壳底厚、壁厚、壳底到壁的过渡半径等均应相互匹配。如果火帽壳壁同底部没有过度半径时，火帽装配好存放一定时间后，会产生火帽壳自裂。 击发药的作用是保证火帽有合适的感度和足够的点火能力。感度的要求为在撞针撞击下确实发火，撞击能量一般为cm g 106.2~104.044???，即J 6.2~4.0。火帽感度首先靠
炸药理论复习资料,关键点
第一章 1.炸药爆炸的三要素：反应的放热性，反应的快速性，生成气态产物。 2.炸药化学反映的三种基本形式：热分解，燃烧，爆轰。 3.炸药按用途分类，分为：起爆药，猛炸药，火药，烟火药。 第二章 4.氧平衡和氧系数的定义（知道），计算公式（重点）。 OB=[c-(2a+0.5b)]*16/M A=(c/2a+0.5b)*100% 5.炸药爆炸反应方程式的确定 (1)炸药爆炸时生成的微量产物可忽略不计 (2)炸药中的氮(N)全部生成氮气(N2) (3)炸药中的氧首先将可燃金属元素氧化成金属氧化物。 (4)炸药中的氧再将氢氧化成水。 (5)剩余的氧将滩羊化成一氧化碳，若还有剩余，则将一氧化碳氧化成二氧化碳，若还有氧剩余则以O2形式存在 6.炸药爆热，爆温，爆容的定义（三选一） 爆热：一定量的炸药爆炸释放出的热量叫作炸药的爆热，通常以1mol或1kg炸药爆炸所释放的热量表示 爆温：是指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度， 爆容：单位质量炸药爆炸时生成的气态产物在标准状态下所占的体积称为炸药的比容 7.炸药爆热的计算（盖斯三角形） Q12+Q23=Q13 Q13---爆炸产物的生成热 Q12---炸药的生成热 Q23---炸药的爆热 8.炸药爆温的计算（爆炸产物的平均热容法） t=(Qv-L)/ΣCv 9.炸药爆容的计算 V0=22.4n/m 第三章 10.形成热点的方式（摩擦，气泡绝热压缩，黏滞流动）及各种方式形成热点的影响因素（选 择，判断）Ｐ３５ 11.冲击波起爆机理：起爆均相炸药与非均相炸药的区别，特点及炸药类型。 12.影响炸药感度的因素（判断，选择） (1)原子团的影响 (2)炸药的生成热对感度的影响 (3)炸药的爆热对感度的影响 (4)炸药的活化能对感度的影响 (5)炸药的热容和热导率对感度的影响 (6)炸药的挥发性对感度的影响 第四章 13.研究热分析的方法 ①量气法原理 ②失重法原理
塑料粘结炸药的感度测试方法及钝感机理的讨论
Ξ塑料粘结炸药的感度测试方法及钝感机理的讨论 胡庆贤 (中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳 621900) 摘要:报道了用不同的撞击装置测试塑料粘结炸药撞击感度的结果,并对炸药的钝感机理进行了讨论。 关键词:炸药;撞击感度;机理 中图分类号:TQ 560.71 文献标识码:A 文章编号:100727812(2002)0120057202 引 言 通常人们用落锤仪测试炸药在固定落高下的爆炸概率或50%爆炸特性落高来评价炸药的撞击感度,测试炸药的爆炸概率,多使用由击柱、击柱套和底座组成的限制型撞击装置(以下简称标准撞击装置),受试炸药被限制在上、下击柱和击柱套之间。我国多使用这种撞击装置。而美国洛斯2阿拉莫斯国家科学实验室(LANL )、劳伦斯?利物莫尔实验室(LLNL )则是使用非限制型撞击装置——12型撞击装置,测试炸药50%爆炸特性落高,试样放置在砂纸上。采用不同的撞击装置进行试验,可模拟炸药在不同的状态下对撞击的敏感程度。用上述两种撞击装置测试塑料粘结炸药的方法,已有大量的报道,但所测炸药的配方有较大不同。用标准撞击装置测试的炸药中除粘结剂外,使用了石蜡、石墨、硬脂酸、氮化硼、二硫化钼等钝感剂,而用12型撞击装置测试的炸药多含有较多的粘结剂而不含上述的钝感剂,由于用上述不同的撞击装置测试同一种炸药的数据尚少,对同一种炸药,由一种撞击装置测试的结果,难以估计用另一种撞击装置测试的结果。本文报道了用标准撞击装置和非限制型撞击装置测试几种塑料粘结炸药的感度测试结果,并对炸药的钝感机理进行了讨论。 1 实验方法 测试炸药的爆炸概率,按国家军用标准规定进行。试验条件为:锤重10000±10g ,落高250±1mm ,药量50±1m g 。 测试炸药的50%爆炸特性落高按文献[1]的方法进行。判爆标准采用了美国军标中规定的用声音判爆的方法。 试样的爆炸声用CH 11型电容传声器、FDC -2A 型传声放大器和N J -1型电平记录仪测定。电容传声器放在高1m 、距声源1m 的位置上。当试样的撞击声压级大于落锤从最高落高“空打”的撞击噪声时,判为爆炸。否则,为不爆炸。 表1 几种塑料粘结炸药的感度测试结果试样名称 配 方爆炸率 %H SD c m ΡJO 29159 HM X +粘结剂+钝感剂1526.6±0.15EH FW HM X +F 2311+W 040.3±0.09CR 45 TA TB +RDX +粘结剂+钝感剂871.5±0.18 TH 4748TA TB +HM X +粘结剂+钝感剂089.1±0.13 M T 24TA TB +HM X +粘结剂 089.7±0.11JB 29014TA TB +粘结剂 0>1402 实验结果与讨论 1)用上述撞击装置测试的几种塑料粘结炸药的感度结果如表1所示。由表1可见,用击柱、击柱套、底座组成的撞击装置测试塑料粘结炸药的爆炸百分数,与非限制型撞击装置测试炸药50%爆炸特性落高的 结果并不完全一致。特别是以HM X 等高感度炸药为基、其含量在95%以上,仅含少量粘结剂和钝感剂的炸药如EH FW 炸药,用标准撞击装置测其爆炸百分数,其撞击感度可达到TN T 的水平(爆炸百分数4%～8%),甚至为零。但用非限制型撞击装置测试50%爆炸特性落高,则感度较高。表明这些75 第1期 2002年火炸药学报Ξ:2001-08-09