粒状发射药自包覆工艺技术
超临界RESS法包覆超细RDX工艺
１ 引 言
黑索今 （ Ｒ ＤＸ ） 因其优越的综合性能被广泛应用 于发射药、 推进剂和 混 合 炸 药 中， 但 因 感 度 较 高、 装药 性能欠佳， 故使应 用 受 到 一 定 限 制
［ １ ］
２ 实验部分
２ ． １ 材料与仪器 原料：亚微米 Ｒ ＤＸ ， 中国兵器工业传爆药性能检 测中心提供；乙酸乙酯（ 分析纯） ， 天津化学试剂二厂； 氟橡胶 Ｆ Ｐ Ｍ２ 纯 ６ ０ ２，中吴晨光化工 研 究 所；二 氧 化 碳 （ 度 ≥９ ９ ． ８ ％） ， 太原钢铁有限公司气体供应处。 仪器：ＨＡ 超 临 界 流 体 细 化 （ 萃取） 装 置， 江苏南 通市华安超临界 萃 取 有 限 公 司；撞 击 感 度 测 试 仪， 中 国兵器工业传爆药性能检测中心；９ ０ ｐ ｌ ｕ ｓ 型激 光 粒 度 仪， 美国 Ｂ Ｒ ＯＯＫ ＨＡ Ｖ Ｅ Ｎ 公 司 生 产；Ｓ ４ ７ ０ ０型 场 发 射 扫描电镜， 日本日立公司生产。 ２ ． ２ 实验过程 将一定量超细 Ｒ ＤＸ与 包 覆 剂 氟 橡 胶 溶 解 于 乙 酸 乙 酯 制 成 悬 浮 液 置 于 高 压 釜 内； 往釜内通入高压 Ｃ Ｏ２， Ｃ Ｏ２ 气体迅速扩散 到 溶 液 内 并 使 其 体 积 发 生 膨 胀， 并与乙酸乙酯互 溶， 导 致 氟 橡 胶 溶 解 度 大 大 降 低， 造成溶液极大的过饱 和 度， 氟橡胶结晶析出沉积在黑 索今微粒表面， 同时 结 晶 中 残 留 的 乙 酸 乙 酯 被 超 临 界 溶剂萃 Ｃ Ｏ２ 气体带走。整个实验过程包括溶液膨胀、 取、 氟橡胶在 Ｒ ＤＸ表 面 沉 积、 溶剂和 Ｃ Ｏ２ 分 离 收 集。 实验操作流程如图 １ 。 ２ ． ３ 撞击感度测试 按 ＧＪ Ｂ ７ ７ ２ Ａ ９ ７方法 ６ ０ １ ． ３ １ ２型工具法进行撞击 感度测试。测试条件为： 落锤质量（ ２ ． ５± ０ ． ０ ０ ２ ） ｋ ｇ ， 药 量（ ３ ５± １ ） ｍｇ ， 温度 ２ ０℃ ， 相对湿度 ≤８ ０ ％。
含能材料情况调研
含能材料国内外发展现状与趋势含能材料是一类含有爆炸性基团或含有氧化剂和可燃物、能独立进行快速化学反应并输出能量的化合物或混合物,其能量比常规炸药通常为103J/g至少高一个数量级,是实现高效毁伤的核心技术.这种材料在激发后,一般不需要外界物质参与,即可使化学反应持续下去,快速释放出巨大的能量.它是各类武器系统包括弹道导弹和巡航导弹必不可少的毁伤和动力能源材料,是炸药,发射药和推进剂配方的重要组分.按照应用领域的不同,将含能材料分为军用和民用两大类,军用领域主要是火炸药和火工品,包括发射药、推进剂、炸药、烟火剂、起爆药等；民用领域主要是用于开矿、土建、油田、地质勘探、爆炸加工、烟花爆竹的炸药和烟火剂等.目前,习惯上也将含能材料称为高能量密度物质HEDM,它具有高能、低烧蚀、低特征信号、低易损性的性能特点,常用浇铸、压装等工艺进行制备.进入21世纪以来,含能材料因实现能量的惊人突破而受到越来越多国家的高度重视.美俄采取积极举措大力发展含能材料技术,在高活性金属储能技术、全氮物质、金属氢和核同质异能素研究上取得了重大突破.在美、俄的带领下,德国、瑞典、印度和日本等国也纷纷启动相关发展计划和研究项目,推动含能材料的研究与应用.1本学科最新研究进展1.1含能材料相关理论和计算机模拟仿真技术注意采用量子化学方法和QSPR模型通过对关注的芳烃类、唑类、富氮类、嗪类等高能量密度化合物HEDC的密度、生成热、能量、稳定性、爆速、爆压等关键性能参数进行预估和分析,以此指导其合成.开发了基于配方组分数据库的发射药和固体推进剂专家系统,便于进行其能量示性数的准确计算和配方的优化设计.建立了低温感组合装药的内弹道模型,开发了可逆的装药设计仿真软件,从而促进低温感装药技术在各类型号中的应用.基于有限元技术开发了熔铸炸药凝固过程数值模拟方法,该法可用于预测装药缩孔、裂纹、疏松等缺陷,指导熔铸炸药配方和工艺的优化设计.在混合炸药能量设计方法上,由过去单纯从化学热力学角度开展设计发展至兼顾化学热力学和化学动力学的设计思路,还重视了炸药能量输出结构与应用环境的匹配,形成了针对空中爆炸、密闭空间爆炸及密实介质中爆炸等的设计方法.1.2高性能含能材料组分配方开展了高能、高强度、低敏感、高燃速等发射药配方研究,开发了相应的优化配方.基于NG/DIANP为混合含能增塑剂、RDX为高能氧化剂开发的高能发射药,在爆温≤3500K时火药力达1275kJ/kg,在30mm火炮的常、低温内弹道试验时,膛内燃烧稳定、正常；开发的硝化棉NC基低敏感发射药和含能热塑性弹性体ETPE基低敏感发射药,火药力分别达到1205kJ/kg和1250kJ/kg,各项感度指标明显优于传统三基发射药；采用添加高燃速功能材料使发射药的正比式燃速系数达到了3mm/sMPa以上,是传统高能发射药的三倍左右,高、低、常温燃烧稳定.开展了提高螺压CMDB推进剂、交联改性双基XLDB推进剂、HTPB推进剂、硝酸酯增塑聚醚NEPE推进剂研究,开发的螺压CMDB推进剂的RDX含量达到50%以上,有效提高了CMDB推进剂的密度与能量,而燃烧压力指数仍维持在n＜；开发的含CL-20的CMDB推进剂配方,在适度控制金属铝粉含量时,可获得的比冲增益.在抗过载炸药、温压炸药、燃料空气炸药、水下炸药、不敏感炸药、基于新型高能材料的炸药和金属化炸药等7类混合炸药配方设计上取得较大进展.如,开发的新型含铝温压炸药,其毁伤作用包含了较强的爆炸冲击波和持续高温的双重效应.开发的含黑索今的复合浇注PBX炸药,密度cm3,爆速5400m/s,爆热在8200kJ/kg以上,作为水下武器系统主装药时,其水下爆炸总能量比TNT提高了一倍以上,比RS211提高了35％以上,综合性能优良,能够满足易损性要求.火工烟火药剂设计研究,重点关注了新型单质起爆药、复合起爆药、点火药、高精度延期药及其性能改进技术.开发的以TiHP/KClO428/72,氟橡胶为粘合剂为组分的新型高能点火药,机械和静电火花感度低、点火稳定、反应较完全；开发的基于锆和高氯酸钾的新型点火药,具有良好的耐高温能力；改良后的黑火药,解决了传统黑火药能量低、输出不稳定、产物腐蚀性强、易潮解失效、静电安全性差等缺陷；研制的自燃箔条诱饵剂,燃烧时可实现与平台相似的光谱辐射特征,大面积布撒时,引燃率可达100%,燃温低于1000℃,对3~5μm和8~14μm两波段探测系统具有明显干扰效果；研发了多种新型烟幕剂,形成了从可见光至近红外、中红外、远红外直至毫米波范围具有遮蔽作用的“多频谱”烟幕剂系列.1.3含能材料合成和制备加工新工艺、新方法和相关新装备发射药制造工艺方面,开发了自动化喷射吸收、剪切压延、双螺杆挤出成型等新工艺,其中剪切压延新工艺实现了吸收药脱水、混合、预塑化以及造粒工艺过程的连续化和自动化；在传统球形药内溶法工艺基础上,研制了基于“包容水”和“溶解水”成孔原理和超临界流体发泡原理的高燃速发射药成型新工艺,利用新工艺制备的内部呈泡沫结构的发射药,其表观燃速大幅提高.在推进剂装药工艺技术方面,发展了加压插管浇注与真空浇注相结合的技术,初步解决了固含量≥88%时药浆浇注困难的问题,有效提高了装药密度.成功研制了连续压延造粒的双螺旋剪切压延机,解决了高固含量改性双基推进剂生产过程中压延塑化困难、易着火燃爆等诸多难题.采用“点击”化学方法进行了GAP和ADN基固体推进剂的制备研究,得到了固含量为72%的推进剂药柱,力学性能较好,证实了“点击”化学在复合固体推进剂中的应用可行性.在炸药工艺技术方面,我国十分重视高能炸药,特别是HEDC的低成本制造技术,取得了不少成果.如在N2O5-HNO3体系中硝解乌洛托品制备RDX,产率从%提高到至%；开发的CL-20无氢解合成路线,降低了CL-20的制备成本,为规模化生产奠定了技术基础；开展了两步法合成CL-20的研究,制备了多种新型异伍兹烷衍生物,相关研究与国际同步；在RDX 球形化、NQ球形化等方面取得长足进展,已形成10-50kg级生产能力.攻克了RDX和HMX晶体形貌、内部缺陷、颗粒密度和粒径大小的控制技术,掌握了高品质RDX和HMX的公斤级制备技术.在HEDC合成方面,我国高度重视嗪类、呋咱类、唑类、胍类等非杂环、富氮含能盐类等化合物的合成研究,成功合成了数十种HEDC.其中成功合成的3,3'-二硝基-4,4'-偶氮二氧化呋咱DNAFO,其密度达cm3,生成焓为667kJ/mol,实测爆速为10km/s.此外,含能材料绿色、安全生产技术的研究与开发也相当活跃,在节能减排、回收利用、污染控制与治理技术、工艺与装备等方面取得了不少成果.1.4含能材料装药和应用技术近五年来,发射药装药技术研究保持活跃,成果丰硕.在突破驱溶、非均等弧厚等关键工艺技术难题基础上,设计并成功制备了具有高增面性的37孔粒状发射药,与现有19孔发射药相比,燃烧增面性提高了5%～12%,配合混合装药技术,明显提高大口径火炮弹道效率和炮口动能.基于同材质包覆技术设计的组合装药,具有优异的低温感效应,应用于大口径火炮时,实现了在不增加、甚至降低最大膛压的工况下明显增加炮口动能,提高了射程和威力.特别是新开发的高渐增性、低温感单元模块装药技术,解决了兼顾小号装药燃尽性和大号装药膛压限制的世界性技术难题.依托这种单元模块组成的变装药,实现了与国外先进的双模块装药相同的覆盖全射程的弹道效果；而由其组成的远程装药,在不使用加长身管和提高膛压的手段的条件下提高火炮射程.如在52倍口径、155mm火炮上的射击结果证明,在不提高膛压的条件下可提高火炮射程20%以上,其性能优于国外最先进的高膛压远程火炮.在推进剂装药技术方面,我国已掌握了单室多推力装药技术,实现了单室双推力、单室三推力和单室四推力装药设计和应用技术.单室多推力装药技术的应用,可在发动机结构不变条件下总冲提高15%以上.在混合炸药装药技术方面,近五年成功开发了几十种造型粉的制备方法,并对相关工艺流程和装备进行了技术升级.在混合炸药装药压制工艺中,新开发的等静压工艺技术,实现了复杂形状炸药件的净成型,从而减少了原材料的损耗.成功研发的精密压装装药技术、爆炸网络装药的浇注工艺、微型爆炸逻辑网络装药的微注射工艺等传爆药装药新方法,满足了新型武器对传爆药装药要求.为适应微小型火工器件的结构要求,在研究气相沉积、原位制造、纳米自组装等技术的基础上,开发了含能薄膜、内嵌复合物、多孔含能基材等火工药剂装药新技术,其成品性能明显优于常规装药.1.5含能材料测试方法和技术基于密闭爆发器燃烧实验,选择恒面燃烧的发射药试样,采用精确的压力测试手段和分段数据处理方法,建立了发射药燃速的精确测试方法,可获得压力指数n随压力p的变化曲线.开发了测量发射药动态力学性能的动态挤压试验装置和模拟膛内力学环境的多次撞击试验装置,为发射药及其装药的高压动态力学强度和高膛压发射安全性研究提供了新手段.基于老化试验及理论模拟计算,建立了NEPE高能固体推进剂的贮存寿命的预测方法.利用固体火箭发动机离心试验,初步建立了高铝粉含量的低燃速HTPB复合推进剂在过载情况下的燃烧加速度敏感性测试方法.利用高压反应釜实时监测系统,原位研究了铝/水反应的放热过程,建立了铝/水体系应用于固体推进剂的评价体系.在研究HTPB推进剂静电放电危险性基础上,建立了固体推进剂静电感度精确测试装置.建立了推进剂燃烧或爆炸产物的内阻和电导率测试方法,为推进剂燃烧产物电学性能的表征和等离子推进剂的研制提供了关键测试手段也适用炸药瞬态电学性能的表征.建立了推进剂羽流特性的微波干涉测试方法,实现推进剂尾烟尾焰电子云密度分布的测试.研究了改性双基、富燃料等推进剂标准物质的能量特性,建立了其特征信号测试标准方法.在单质炸药性能测试与评估方面,基于动态真空安定性试验法,初步建立了预测CL-20有效贮存寿命的方法.建立了较完善的固体推进剂和炸药钝感性能评价测试装置及其安全性分级方法.在火工烟火药剂性能测试与评估方面,研究并完善了火工药剂高压电阻率、±50kV静电火花感度和静电积累三参量的连续自动测试方法,建立了火工药剂激光感度、等离子体感度的测试新方法.由上可看出,近五年我国含能材料学科领域内取得了一批重要成果,有力推动了我军武器装备的改造和升级换代.其中具有完全自主知识产权的高增面、低温感发射装药和全等单元模块装药两项技术已处于国际领先水平,标志着我国已掌握了设计和制造射程更远、膛压更低、机动性能更好和战场生存能力更强的新一代大口径火炮所必须的发射能源关键技术.CL-20等高能量密度化合物的工程化规模制备技术也已达到国际先进水平,为我国发展能量性能更高、综合性能更加优良的发射药、推进剂和弹药战斗部装药提供了重要的技术和物质条件,进而为推动我国武器装备向弹药远程发射、高效毁伤和精确打击的目标发展注入了强大动力.2本学科国内外研究进展比较2.1含能材料设计与国外先进水平相比,我国含能材料基础较为薄弱,设计与研究仍然主要依靠实验,模拟仿真技术应用较少.我国的发射药能量水平已与国外相当,但品种少,综合性能尚有距离.与发达国家一样,我国高度重视HEDC设计与合成技术,并成功合成了30多个HEDC,但大多为跟踪或改进国外合成方法得到产品,自主设计和合成的品种很少.国外积极将HEDC 和高能低感度化合物用于高能低感发射药、推进剂与炸药的配方设计,其中CL-20、DNTF已成功应用于高能混合炸药和不敏感炸药,而我国因HEDC和高能低感化合物品种少、工程化尚未完成,将它们用于配方设计尚处于尝试阶段.国外已将高效能氧化剂ADN和AN应用于新型高能低特征信号推进剂中,而我国尚在开展这些新型氧化剂的应用基础研究.在火工药剂技术方面,我国的设计水平与品种,与国外先进水平相比差距较大,表现在新型火工药剂品种少,在新型火工系统设计时基础药剂的选用范围十分有限.2.2含能材料工艺技术近年来,我国十分重视含能材料制造工艺技术,研究重点在于连续化、自动化和柔性化,与国外先进工艺技术之间的差距正在缩小,但目前我国在含能材料生产时仍需较多的人工干预,制造工艺和装备水平均较落后.新型基础原材料HEDC、高效氧化剂、高能低感化合物的合成或制备方面,国外发达国家大多已完成工艺放大,部分已具备批量生产能力,但我国开展工程化研究的品种较少,制约了我国高能低感发射药、推进剂和炸药的开发.利用结晶技术制备高品质单质炸药方面,国外已开展了RDX、HMX等多种高品质单质炸药研发,其中D-RDX、D-HMX、NGu、NTO炸药晶体已经完成工程化放大,我国也已突破了关键技术,制得的D-RDX和D-HMX性能与国外相应产品相当,但品种少,工程化研究刚刚开始.我国一直重视基础原材料超细化技术研究,目前的技术水平与俄、美相当.对于火工药剂类含能材料,发达国家已完成起爆药的柔性自动合成,起爆药的新型微反应器制备技术也已进入实用化阶段,我国在火工药剂制备的关键工序也实现了自动化控制,而微反应器合成工艺还处于基础研究阶段.我国投入大量经费用于含能材料生产废水、废气的治理,开发的技术已开始推广应用,相关企业的有害物排放已大幅削减,但与国外先进的绿色生产技术相比,差距仍然显着.2.3装药技术与应用技术与发达国家相比,我国的发射药装药技术并不落后,有多项技术处于国际先进或者领先,但因基础研究不够深入,影响了部分装药新技术的推广应用.在火工药剂应用于火工品技术上,国外已深入研究了油墨打印、真空镀膜技术和原位装药等火工药剂装药技术,部分技术已用于生产,而相关研究在我国大多刚刚起步.2.4测试技术与性能评估发达国家已建立了炸药性能的测试和评价方法,考察的性能参数系统全面,而我国则侧重宏观性能的表征,微观结构与炸药材料静态、动态性能之间的关联考虑较少,建立的性能表征方法尚不够全面.国外的炸药性能综合评估模型是基于物理、化学、力学学科的研究基础和相关学科领域的先进技术,其性能预估值准确性较高,而我国在炸药性能预估时,采用了国外的计算模型,因缺乏基础参数,依靠调整模型中的基础参数值进行运算,其结果难以准确可靠地反映我国炸药的性能.3本学科发展趋势及展望3.1含能材料重点发展方向基于我国国情、世界新军事变革和含能材料应用属性的考量,在近中期我国含能材料技术发展过程中应把握的重点发展方向包括：火炮发射药应重点发展高能、高强度、低敏感度、高能量利用率及其装药；固体推进剂应重点发展高能、钝感、低特征信号推进剂；炸药则应重点关注高能、低感品种的发展；火工烟火药剂应把发展重点放在安全、环境友好、高端和个性化品种上.在含能材料设计时,需协调好高能量与低敏感度的关系,以及使用时含能材料与其所处环境的耦合关系.含能材料工艺技术的发展重点应放在安全、绿色环保、高效和精密制造,即在提高产品质量和生产效率、降低生产成本的同时,注重生产过程的本质安全,减少或消除环境污染.3.2含能材料发展策略为更好地推动本学科的发展,近中期必须加强基础研究,以拓展自主创新思路；在倡导技术创新的同时鼓励技术集成；加快高层次人才培养的同时,充分发挥领军人才在科技创新活动中的作用；重视科研平台建设,优化资源配置；进一步改革科研管理体制,完善管理制度.。
关于低敏感发射药与装药技术的思考与建议
肖忠良，梁昊 含能材料Chinese Journal of Energetic Materials ，Vol.27,No.11,2019（894-896）观观观点点点关于低敏感发射药与装药技术的思考与建议20世纪80至90年代，国内外提出了“低易损（LOVA ）火炸药”概念（Schedlbauer F.LOVA gun propellants with GAP binder ［J ］.Propellants ，Explosives ，Pyrotechnics ，1992，17（4）：164-170），这一概念在21世纪变化为“低敏感火炸药”。
直至现在，尚未对该概念进行明确的定义。
实际上，该概念源于“不敏感弹药”（Powell I J.In⁃sensitive munitions⁃Design principles and technology developments ［J ］.Propellants ，Explosives ，Pyrotechnics ，2016，41（3）：409-413）。
“不敏感弹药”是指在满足弹药基本性能（实用性、操作性等）的条件下，受到外界意外刺激时起爆可能性、反应猛烈程度、附带损伤最小的一类弹药。
所谓弹药是针对不同目标的属性与空间位置，采用物理方法，将火炸药按照一定的方式设计、组合，然后约束成为整体单元，以实现发射、运载、爆炸的功能，达到武器毁伤的终极目标。
一个完整的钝感弹药应是包括战斗部、发射推进系统的完整系统。
可见，不敏感弹药的本质就是火炸药的不敏感性。
近一二十年，学者研究了诸多低敏感发射药配方（Manning T ，Strauss B ，Prezelski J P ，et al.High energy TNAZ ，nitrocellulose gun propellant ：US Patent 5798481［P ］.1998⁃8⁃25）并对照美国不敏感弹药标准（T he Department of National Defense of ⁃STD ⁃2105D ：Non ⁃nuclear ammunitions tests of risk assessment ［S ］.2011.）进行了相应的分析，但是没有考虑发射装药低敏感特性，相应的评价方法一直没有建立，发射装药与弹药安全性的相互关联也未予考虑。
表面微孔结构三基发射药的性能
表面微孔结构三基发射药的性能509文章编号：1006—9941(2014)04—0509—05表面微孔结构三基发射药的性能张福炀1，薛耀辉2，廖昕1，王泽山1，王彬彬1(1．南京理工大学化工学院，江苏南京210094；2．中国国际工程咨询公司，北京100048)摘要：为了调节发射药的燃气释放规律，采用溶解法制备了表面微孔结构三基发射药，利用扫描电镜观察了发射药样品的微观结构；通过密闭爆发器试验研究了其静态燃烧性能；用材料试验机及冲击试验测定了其力学性能；以155mm火炮研究了发射药的内弹道性能。
研究结果表明，与原药相比，表面微孔结构三基发射药燃烧压力上升快，常温下燃烧结束时间缩短3．2ms；初始动态活度值高，燃烧渐增性比原药低；在点火燃烧初始阶段表观燃速变大，后期燃速与原药基本一致；表面微孔结构三基发射药的力学性能有较小幅度的降低，其中，常温下降低幅度最大，抗压强度和抗冲击强度分别降低了2．98MPa和0．35kJ．m～；减装药炮口初速提高13．9m·S～、全装药炮口初速提高15．0m·s～，膛压均有不同程度降低。
关键词：物理化学；三基发射药；微孔结构；燃烧性能；力学性能；动态活度中图分类号：TJ55；064文献标志码：A D OI：10．3969“issn．1006—9941．2014．04．016放规律的目的。
6。
91。
包覆技术、变燃速技术改变了发1 引言射的燃气生成规律。
包覆剂、炸药等非发射药组分外三基发射药具有能量高、烧蚀低等优良性能，在火加剂的引入，改变了发射药的组成。
外加剂在不同燃炮装药中应用广泛。
但是三基发射药点火压力高，发射速发射药层问产生浓度含量梯度，在发射药内发生迁装药不易点燃，影响了发射药在火炮膛内的燃烧性能及移，影响发射药组分之问的相容性和储存期内的各项弹道性能。
对此，可通过改变发射药燃气释放规律、采性能。
而通过物理方法，溶解发射药表面层中分散的用混合装药技术等，使发射药装药在膛内按照一定的方发射药组分，保持发射药的整体结构不变，不引入发射式释放燃气，以最大程度释放发射药的潜能。
无悔终身做火药——记南京理工大学教授肖忠良
封面人物Cover Characters学知识，走进考场并意外中榜。
被当时的华东工程学院（现南京理工大学）录取后，肖忠良学习当时的“炸药”专业，曾梦想成为一名数学家、物理学家的他，就这样在机缘巧合之下开始了自己为之倾注一生的职业。
“火炸药不就是鞭炮吗？鞭炮还用在大学学习？”入学时曾将所学专业与“鞭炮”联系起来的肖忠良，经过4年的本科学习，发现这门学科完全不是当初所想的那么简单。
求知欲所使，他参加了研究生考试并顺利通过，1982年至1988年师从我国著名火炸药学家王泽山从事火炸药学习与研究工作，并顺利获得了工学硕士和博士学位，成为王泽山院士培养的第一位博士。
回忆长达十年的求学历程，“我本乡下农民，能上大学备感幸运，十分珍惜时光，不敢有丝毫懈怠，努力求知解惑最终顺利毕业，对所学仅达到了有限和肤浅的所知与理解。
”肖忠良如实说。
在大学校园的十年熏陶与洗礼，带给肖忠良的除了基础知识的积累外，更重要的是认知能力的提高。
肖忠良告诉记者，肖忠良农村出生的他，直至高中毕业，所见皆为农事，接受的只是经验、现象，感受的只是春、夏、秋、冬四季更替，看到的只是五谷收获的景象。
“十年求学我才知凡事皆有本质性、规律性，而科学研究就是求本溯源、致其所用。
当到过许多地方、读过许多书籍、受过很多教诲之后，我才知世界之大，还有更为广阔、更高层次、想象力无法触及的领域。
”恩师王泽山的言传身教，更为他在精神世界建立了一个全新的维度与坐标。
他说：“年纪尚轻时，生存为第一需求。
从仰止到求学王老师门下，才知老师的生活很简朴，对物质的要求很低。
后来见证老师将全部精力投入到火炸药研究，获得国内科技界无数奖项和荣誉，至今虽已耄耋之年但仍耕耘不辍，更是给了我极大震撼，原来人生的价值还能如此度量！”至今未做完的作业结束十年大学生活，1988年，肖忠良博士毕业。
作为当时火炸药领域的第一位国家统招统分博士，他被分配到中北大学。
此后，他便以火炸药领域最高学历的身份踏上了人生的新里程，曾先后任教授、博士生导师、中北大学副校长等职。
GAP基聚氨酯包覆单基发射药能量与燃烧性能
GAP基聚氨酯包覆单基发射药能量与燃烧性能郑启龙;田书春;周伟良;肖乐勤【摘要】为改善单基药的燃烧性能,以聚叠氮基缩水甘油醚(GAP)基聚氨酯为包覆材料,采用“预混-喷涂-固化”工艺对4/7单基药进行包覆.采用三维视频显微镜观察了包覆效果.差示扫描量热法研究了GAP基聚氨酯与单基药相容性.通过理论计算和密闭爆发器试验研究了包覆单基药能量和燃烧性能.结果表明,GAP基聚氨酯包覆层厚度较为均一,与单基药粘结良好,且二者相容.GAP基聚氨酯的加入使得发射药火药力和爆温均下降,但火药力降幅明显低于惰性高分子.GAP基聚氨酯包覆单基药具有显著的燃烧渐增性,随着包覆量的增大,渐增性逐渐增强.与单基药相比,包覆量为7.05％、9.67％和11.88％时,包覆单基药的燃烧分裂点相对压力值由0.151分别后移至0.453、0.480和0.489,燃烧渐增因子由0.090分别增大至0.293、0.340和0.358.【期刊名称】《含能材料》【年(卷),期】2016(024)008【总页数】6页(P787-792)【关键词】聚叠氮基缩水甘油醚(GAP)基聚氨酯;单基药;燃烧渐增性;能量性能【作者】郑启龙;田书春;周伟良;肖乐勤【作者单位】南京理工大学化工学院,江苏南京210094;西安北方惠安化学工业有限公司,陕西西安710302;南京理工大学化工学院,江苏南京210094;南京理工大学化工学院,江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TJ551 引言提高发射药的燃烧渐增性有利于降低枪炮身管武器最大膛压、提高弹丸炮口初速,从而改善火炮弹道性能[1-2]。
对发射药进行包覆可以改变其在火炮内弹道的燃气释放规律,改善膛内压力行程曲线,是获得燃烧渐增性的主要途径之一[3]。
采用惰性高分子包覆发射药时,可以获得不同程度的燃烧渐增性[4-8],但会显著降低发射药能量,且部分惰性高分子包覆发射药会产生点火困难、组分不相容等问题; 采用与发射药基体同材质组分包覆发射药时,其燃烧渐增性通过燃烧过程中药粒燃面的增加(如破孔等)来实现[1],一般不存在相容性问题,但对于以硝化纤维素(NC)为主体的单基药来说,由于NC分子的刚性和发射药中缺少增塑组分,导致包覆层与基体的粘结强度下降,在膛内高压和冲击作用下,此类包覆层易发生脱粘,导致燃面急剧变化,燃烧不能按设计要求进行[9]。
球扁形发射药的研究进展
球扁形发射药的研究进展任鹏亮;马忠亮;刘保顺【摘要】综述了球扁形发射药的性能特点及应用研究现状,指出钝感技术和微孔技术是目前用于改善该发射药性能的两大常用方法.钝感技术的研究出现已久,目前国内外关于钝感技术的研究重点放在了钝感剂的选择和合成上;微孔技术是现在球扁药研究的热点领域.结合目前球扁药实际生产中面临的问题与难点进行综述和分析,并提出了一些建议.【期刊名称】《山西化工》【年(卷),期】2015(035)006【总页数】4页(P40-43)【关键词】球扁形发射药;钝感剂;微孔技术【作者】任鹏亮;马忠亮;刘保顺【作者单位】中北大学,山西太原 030051;中北大学,山西太原 030051;中北大学,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TQ560引言随着现代武器装备的不断发展，为了提高武器威力，满足现代战争对于武器性能的要求，作为武器能源物质的发射药成为了研究重点。
国内外研究表明，高装填密度装药技术可以有效地提高枪炮武器弹道性能，而药粒形状及尺寸是影响装填密度的主要因素之一，从提高装填密度和减小初始燃烧表面这2个因素来考虑，球形药粒最为理想，但球形药的燃烧减面性较大［1］。
为了克服球形药的这个缺点，生产工艺上一般将球形药做成球扁状，减弱其燃烧的减面性，然后对药粒表面进行钝化处理，使球扁药的线性燃速呈渐增变化趋势，从而弥补了因药粒本身呈减面燃烧所引起产气速率降低的缺点［2］。
根据国内外目前研究情况来看，用来改善球扁形发射药减面燃烧的方法已有不少。
本文根据制作工艺原理的不同，分述了不同改善方法的研究现状及发展趋势，希望能为球扁形发射药的研究提供一些参考。
1 球扁形发射药钝感技术的研究1.1 国外相关技术研究进展发射药表面钝感处理技术的原理，是用钝感剂在发射药的表层渗透一层生成热焓较小的物质，然后在发射药内、外层形成钝感剂的浓度梯度分布，在燃烧初期，发射药的燃烧速率会相对减缓，钝感剂含量会随着燃烧的进行而减少，在燃烧的中后期，发射药燃气生成速率逐渐增大，整体达到渐增性燃烧效果，发射药经表面钝感处理后不仅初始燃烧速率降低，而且可解决发射药初始燃气生成速率过快而导致膛内压力波过大的问题［3］。
四孔长方体发射药的形状函数计算及燃烧性能
四孔长方体发射药的形状函数计算及燃烧性能许征光1，2，梁昊1，2，丁亚军1，2，肖忠良1，2，李纯志3，贺云3（1.南京理工大学化工学院，江苏南京210094；2.南京理工大学特种能源材料教育部重点实验室，江苏南京210094；3.泸州北方化学工业有限公司，四川泸州646003）摘要：为研究四孔长方体发射药的燃烧性能，根据四孔长方体发射药的结构特征，建立四孔长方体发射药的燃烧物理模型，通过Maple 软件得到其Ψ⁃Ζ、Γ⁃Ψ曲线。
对比分析了相同弧厚及长宽比时，圆柱七孔发射药、圆柱单孔发射药与四孔长方体发射药的理论燃烧性能，同时研究了不同内外弧厚、长宽比及内孔径大小的四孔长方体发射药燃烧性能，并对其中的一种情况进行了实验验证。
结果表明当长宽比大于1.5时，四孔长方体发射药具有良好地燃烧渐增性，且优于圆柱单孔发射药，劣于圆柱七孔发射药，但其分裂点相对于圆柱七孔发射药更加靠后；内外弧厚一致、长宽比为1.5~3、孔径为0.10~0.20mm 的四孔长方体发射药，具有相对较好的燃烧性能；实验结果能够较好地与理论分析结果相吻合，但由于发射药内孔位置的偏离以及尺寸一致性差，导致燃烧分裂点相比于理论计算要提前到达，因此可基于理论分析结果优化加工工艺，提高发射药的尺寸一致性及药孔分布的均匀性。
关键词：四孔长方体发射药；形状函数；燃烧性能；数值计算中图分类号：TJ55；TQ562文献标志码：ADOI ：10.11943/CJEM20192531引言球扁药是目前我国中小口径轻武器的主要发射能源，其制作工艺简单、成熟、成本低，具有良好的流散性能，较高的装填密度，能够大大的提高弹丸的体积能量密度，但也有一非常显著的缺点，燃烧减面性严重。
减面性燃烧会使初始膛压骤高，从而使身管武器的质量增加，不利于武器的设计与使用［1］。
为了使球扁药具有燃烧渐增性，目前主要采用钝感技术，在球扁药表面渗透一层钝感剂［2-5］。
但钝感剂的使用会产生严重的烟、焰、残渣及污染环境等问题。
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分 析 ， 试 验 样 品也 基 本 取 得 了 预 期 的 效 果 ） 该 。
１ ３
图 １ ｂ 为在距发射 药端 面约 ０ ５ ｍ处 的横 切面 ， １ （） ．ｍ 图 （） ｃ 为过药粒 中心孔 的药粒 纵切 面 （ 由于 手工 操作 的原 因 ，
下的混合液可采用蒸馏 的方式进行溶剂 的 回收再利用 ， 废水
质 直接进行 干钝 感。 ２ ）高分子钝感 材料表 面涂覆钝 感技术 。即在 发射 药表层涂覆一层 分子量低的物质 ， 在一定的工艺条件 下 ， 这些
可随发射药生产过程 中的其他废水一道进 行集 中处理 ， 废渣
（ 很少量 ， 从废水 中过滤 ） 可进行烧毁处理或 以适 当的方式作
而证实了进 行粒状药“自包覆” 的可行性 。与其他包覆及表面处理工艺技术相 比， “自包覆 ” 艺技术具有工艺 简便 、 工
安全 、 环保 ， 产品性能稳定的优 点。 关键词 ： 粒状发射药 ； 自包覆 ； 工艺技术
中 图分 类 号 ：Ｊ５ Ｔ５ 文 献 标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６— ７ ７ ２ １ ）８— ０ ２— ３ １０ ００ （０ ２ ０ ０ １ ０
１ “自包覆＂ 原理及 工艺过程概述
粒状发射药“自包覆 ” 原理 ： 在水相 中利用有机溶剂溶解
收 稿 日期 ：０２— ６— ３ ２ １ ０ ０
作者简介 ： 龙宝（ ９４ ） 男 ， 周 １７ 一 ， 硕士研究 生 ， 高级工程师 ， 主要从事发射药性能与工艺研究 。
周龙宝， ： 等 粒状 发射 药 自包覆 工 艺技 术
第３ ３卷
第 ８期
四 川 兵 工 学 报
２１ ０ ２年 ８月
【 武器装备理论与技术】
粒 状 发 射药 自包 覆 工 艺 技 术
周龙 宝 ， 张永 明 ， 厚 芳 鲁
（． １ 四川大学 化工学院 ， 成都 ６０ ６ ２ 泸＃： 方化 学工业有 限公 司 ， ｉ 泸州 １０５；． ＩＬ Ｉ 四Ｊ Ｉ ６ ６０ ） ４ ６ ５
为返工品使用 ， 达到降低生产成本 ， 清洁 、 环保 生产的 目的。
物质全部或部分聚合成为高分子 物质。该工艺 同样可 以以水 为分散介质进行钝感 ， 可以无需介质直接进行干钝感。 也 ３ 药包药” ）“ 包覆技术 。即将与发射药组分相 同或相近
的材料 ， 以胶 体的形式涂覆于粒状发射药表 面。该 工艺用 于 大粒度发射药 ， 在不需 要介 质的情况 下进行处 理。 前 ２种技术 由于发射药各层次 间成 分的不 同， 在长期 的 储存 中， 容易产生迁移问题而导致发射药燃烧 性能及装药 内 弹道性能 的变化 ； ３种技术 由于采用在 固体 状态下进行涂 第 覆， 实践表 明， 生产过程 中产生 一定量 的粉尘 并挥 发 出有 机 溶剂， 且工艺时间长达 ３～ ， ５ｈ 在降低生产成本 、 保护环 境和 安全生产方面均有较大的压力 。 为了克服以上问题 ， 进行 了一项全新 的粒状发射 药表面
处 理工艺技术研究 ， 即液 相 “ 自包 覆 ” 艺 技 术 。 工
２ 试验及现象分析
试验之初 ， 准备 了粒 度分 别为 ３—４ｍ １ ｍ、０—１ ｍ 两 ５ｍ 种粒状发射药作 为试验 对象。试 验过程 中发现 ， 粒度 为３～４ ｍｍ的粒状发射药 由于药 粒太小 ， 验过 程中在很 短 的时间 试 内（ ｉ 左右 ） １ｒ ｎ ａ 即产生粘 连现象 ， 且不易分开 ， 无法进行进一 步的后处理试 验。因此 ， 未再对 其进行 深入研 究 ， 后续 的试 验仅以粒 度 １ ０—１ ｍ的发射药（ ９孔 ） ５ｍ １ 为对象进行 。 ａ ）“自包覆 ” 艺试验及现象分析 工 “ 自包覆” 试验选用 了与粒状药 生产过程 相一致 的有机 溶剂。通过调整溶 剂与水 的比例 以及 “ 自包覆 ” 时间 ， 先后 进
包覆用粒状基体 药仍 旧通过传 统 的方法制 取。液相 包
覆用设备主要为一 台带搅拌的容器及其他 辅助设备 。“自包 覆” ， 时 先加入一定量 的水 ， 加入一定 比例 的有机 溶剂 ， 再 开
动搅拌后加入粒状发射药 ， 直到规定 的时间。 “ 自包 覆” 完毕后 ， 出药粒进 行烘干 等后处理 工作 ， 取 余
用 。就粒状 发射药而言 ， 国内外 主要采用 的表 面处理技 １ ）小分子钝感材料渗透钝感 技术。即在发射 药表层渗 透 入一 定量 能量低 、 分子量较小的物质 。根据 发射药性 质的
不 同 ， 工 艺 可 以 以水 为 分 散 介 质 进 行 钝 感 ， 可 以 无 需 介 该 也 术 有 ３种 。
行了数轮的工艺试 验 ， 基本掌握了该粒状药“自包覆” 的工 艺
特点 ， 制得 的样 品烘干处理后如 图 １所示。 图 １为从上 千粒试验 样品 中随机抽取 的 ６粒样 品。从 图 １ ａ 中可 以看 出 ， 粒端 面上有少数孑 未能全部 闭合 ， （） 药 Ｌ 可 能是包覆过程 中搅拌不均匀或工艺时间不 足造成 的， 在后续
近年来 ， 随着战争发 展对 身管武 器要求 量一致 的
发射药表层 ， 溶液 在表面 张力 和辅 助机 械搅拌 作用下 流动 ， 封堵住药粒端面的小孔 ， 实现“自包覆 ” 。
要求 ， 越来 越多的表面处理技 术在发射药及其装药 中得到应
摘要 ： 进行粒状发射药的表面包覆处理 ， 降低其起始燃烧气体生成猛度 ， 而获得更加优 良的内弹道性能 。采用 “自 从 包 覆” 技术 ， 以某 品号粒状发射药为研究对象进行试验 ， 制得 了试验样 品 ， 对样 品进 行理化 及燃烧性 能对 比试 验。 并
试验表明 ， 自包 覆” “ 后的粒状发射药取得了较好的缓燃 作用 ， 在控制发射药温度系数方面也取得 了较好的效果 。从