改性单基发射药性能研究
GAP基热塑性弹性体改性单基发射药的热行为及力学性能
能 满 足发 射 药 的 力 学 性 能 和 能 量 性 能要 求 Ｊ 。李 宁 等 采用 内能 法计算 了 以 ＧＡ Ｐ — Ｅ Ｔ Ｐ Ｅ为基 的发 射药 配 方 能 量特 性 参 数 ， 发现用硝化 棉部分代 替 Ｇ ＡＰ ． Ｅ Ｔ Ｐ Ｅ 可 有效 提 高 发 射 药 的 火 药 力 。丁 海 琴 等 采 用 ＧＡ Ｐ
改 性 单 基 药 的热 安 定 性 逐 渐 提 高 ， 热分解放热 峰温 、 放 热 量 和密 度 逐 渐 降 低 ； 低温 （ 一 ４ Ｏ。 （ ＝ ） 、 常温 （ ２ ０ Ｄ Ｃ） 和高温 （ ｓ Ｏ。 （ ＝ ） 下 改 性 单
基 发 射 药 试 样 的 冲击 强 度 和 压缩 率 提 高 、 抗 压 强 度 降 低 。 与 空 白试 样 相 比 ， ＧＡ Ｐ — Ｅ Ｔ Ｐ Ｅ含 量 为 ３ ０ ％时， 低温 、 常温 和高 温下试 样 的
艳 光等 研 究 Ｇ Ａ Ｐ改 性 单 基 球 形 药 的热 分 解 性 能 ， 发 现硝 化棉 的热 分解 产物 和 热量会 使 改性单 基球 形 药 中叠氮基 团 的放 热 峰 温 降低 。胡 义 文 等 … 通 过 物 理
共 混制备 了 ＧＡ Ｐ — Ｅ Ｔ Ｐ Ｅ与硝 化 棉 的物 理 共 ｝ 昆聚合 物 ， 发 现随 着 ＧＡ Ｐ — Ｅ Ｔ Ｐ Ｅ含 量 的增 大 ， 共 混 聚合 物 的 延 伸 率 和 低 温力 学 性 能 得 到改 善 。但 关 于 Ｇ ＡＰ基 热 塑 性
关 键 词 ：聚 叠 氮 缩 水 甘 油 醚 （ ＧＡ Ｐ ） 基 热 塑 性 弹 性 体 ；改 性 单 基 发 射 药 ；热 安 定 性 ；热 分 解 ； 力 学 性 能
改性单基发射药温度系数研究
Ｔ ｂ ｅ １ Ｔ ｅ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ ｐ ｒ ｍｅ ｅ ｓ ｏ ５ — ０ ｍｍ ｕ ａ ｌ ｈ ｏ ｍ ｔ ａ ａ ｔ ｒ ｆ ７ ３ ｏ ８ ｇｎ
最后 用包覆剂 在外表 面进行包覆
。国外 文献 ［ ］ ９ 报
性 能 和 内 弹 道性 能 。 分 析 了改 性 单 基 发 射 药 的结 构 。 结果 发 现 ， 与制 式 单 基 发 射 药 相 比 较 ， 性 单 基 发 射 药 无 论 是 常 温 还 是 高 低 改
温 ， 速 至 少 提 高 ５ 。所 制 得 的 改性 单基 发 射 药 在 ８ ７３ 初 ％ ５ —０ ｍｍ 制 式 弹 道 炮 上 具 有 低 温 度 系 数 的 特 点 ， 是 由 端 面 封 堵 拉 链 状 结 这
改 性 单 基 发 射 药 温度 系数 研 究
文 章 编 号 Biblioteka ０ —９ １ ２ １ ） ３ ０ ４ — ４ １ ６ ９ ４ （ ０ ０ — ３ ５ ０ ０ ２
改 性 单 基 发 射 药 温 度 系数 研 究
刘少武， 波， 刘 王琼林， 锋， 王 于慧芳， 达 李
（ 安 近 代 化 学研 究 所 ，陕 西 西 安 ７ ０ ５ 西 １ ６ ） ０ 摘 要 ： 用 “ 渍 一 感 一 覆 ” 艺 ， 得 了改 性 单 基 发 射 药 。采 用 密 闭爆 发 器 和 ８ ７ ３ 采 浸 钝 包 工 制 ５ — ０ ｍｍ 制 式 弹 道 炮 研 究 了该 发 射 药 的 燃 烧
Ｎｏ ｅ：ｄ ｉ ｇ ｎ ｃ ｌ ｅ ； ｗ０ ｓ ｃ ａ ｔ ｓ ｕ ａ ｉ ｂ ｒ ｉ ｈ ｍｂ ｖ ｌ ｍｅ；５ ｉ ｔ ｎ ｅ ｔ ｒ ａ ｏ ｅ ｏｕ ｒ ｓ ｒ ｓ ｃ ｉ ａ ｅ ｆ ａ ｏｎ
改性单基药表层功能组分浓度分布对燃烧性能的影响研究
烧 性能 。结果 发现 ， 硝化 甘油 浓度 沿药粒 径 向呈抛 物线状 分布 ， 钝感 剂 Ｎ 聚 酯浓度 由表及 里 呈指 Ａ 数 规律 下 降的形 式分布 。硝化 甘 油渗透越 深 ， 感 剂 由表 及 里下 降越 慢 ， 钝 所对 应发 射 药的燃 烧渐增
性越 强 ， 装 药的 内弹道 性能越 好 。硝化 甘油 浓度最 大值 出现 的位 置 接 近 弧厚 １２， 感 剂 由表 及 其 ／ 钝 里 下降最 慢 时， 所对 应发 射 药的燃烧 渐增 性最 强 ， 装 药的 内弹道性 能最 好。 其 关键词 ：物理 化 学 ；改性单 基发 射 药；功 能组分 ；浓度分 布 ；燃烧 性 能 中图分 类号 ： Ｑ ６ Ｔ ５２ 文献 标 志码 ：Ａ 文章编 号 ： ０ ０１ ９ （ ０ ） ５０ ６ —５ １ ０ ．０ ３ ２ １ ０ —５ ４０ １
（ 安 近 代 化 学研 究 所 ，陕 西 西 安 ７ ０ ６ ） 西 ｊ０ ５
摘要 ： 水溶 液 中进 行增 能钝 感 ， 在 制备 了改性 单基 发 射 药样 品。通 过 显微 红 外 光谱 法 测定 了 所得 发 射 药中功 能组分 的浓度 分布 。采用 密闭爆 发 器和 内弹道 实验 法 ， 究 了发 射药 的动 、 态燃 研 静
第３ ２卷第 ５期
２０ １１年 ５月
兵
工
学
报
Ｖｏ ． ２ 】 ３ ＮＯ ５ ． Ｍａ ｖ ２ １ Ｏｌ
ＡＣＴＡ ＡＲＭ ＡＭ ＥＮＴ ＡＲＩ Ｉ
改 性 单基 药表 层 功 能 组 分 浓 度 分布 对 燃 烧 性 能 的影 响 研 究
刘 波 ，王 琼 林 ，刘 少武 ，于 慧 芳 ，李 达 ， 月娟 ，潘 清 ， 伦 姚 魏
Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｌ ｔｏ ｅ ｗｅ ｎ Ｆｕｎｃ ｉ ｎ ｌＣｏ ｐ ｎ ｎｔ Ｃｏ ｃ ｎ ｒ ｔｏ ｏ ｌ ｓ ａ ｃ ｎ Ｒｅａ ｉ ｎ ｂ ｔ ｅ ｔｏ ａ ｍ ｏ ｅ ｎ ｅ ｔ ａ ｉ ｎ Ｐｒ ｆ ｅ ｉ
反相高效液相色谱法测定改性单基发射药中的N,N-二苯基-N'-甲基脲素
ｂｓ ｕ ｒｐ ｌ ｎ ｗ ｓｅｔｂｉ ｅ ． ｈ ｍｐｅｗ ｓｓｐ ｒｔｄｏ Ｄ ｏｕ ｉ ｂｌ ｐ ａｅｍ ｔａ ｏ ｗ ｔ （ｏ ｍ ａｅｇｎｐｏ ｅ ａｔ ａ ｓ ｌ ｈ ｄ Ｔ ｅｓ ｌ ａ ｅ ａａｅ ｎＯ Ｓｃｌｍｎｗｔ ｍｏｉ ｈｓ ｅｈｎ ｌ ａ ｒ ｖｌ ｅ ｌ ａ ｓ ａ ｈ ｅ － ｅ ｕ
Ｄｅ ｅ ｍｉ ｔｏ Ｎ， ｄｉ ｎｙ－ － ｅｈｙ－ ａ ｂ ｍｉ ｎＭ ｏ ｆｅ ｉ ｇ ｅ ｂ ｓ ｎ ｏ ｅｌ ｎｔ ｔ ｒ ｎａ ｉ ｎｏｆ Ｎ－ ｐｈｅ ｌ Ｎ＇ｍ ｔ ｌ ｒ ａ ｄｅｉ ｄｉ ｄ Ｓ ｎ ｌ－ ａ ｅＧｕ Ｐｒ ｐ ｌ ｃ ｉ ａ ＲＰ－ ｂｙ ＨＰＬＣ
第２卷， 期 １ 第２
２１ ０ ２年 ３ 月
化 学分 析计 量
Ｃ ＭＩＡＬＡＮ ＹＳＳＡ Ｔ Ｒ ＨＥ Ｃ ＡＬ Ｉ ＮＤ ＭＥ Ｅ ＡＧＥ
ＶＩ １Ｎ一 ０２，ｏ ・
Ｍａ． ０２ ｒ２ １ ～
ｄ ｉ Ｏ３ ６ ／ ． ｓ．０ ８ ６ ４ ．０ ２０ ．１ ｏ： ．９ ９ ｊｓｎ１０ － １５２ １．２０ ９ ｌ ｉ
ｒｔ ｎｗ ｓ６ ４ ） ｔ ｏ ｔ ｏ ． ｍＬ ｍｉ ａ ｄｒｏ ｍ ｅａ ｒ． ｅｅｔ ｎｗ ｖｌｎｔ ａ ２ ｍ Ａ ｏｃｎｒｔ ｎ ａ ｏ ａ ０： ０ ａ ｆ ｗｒ ｅ ｆ ０ ／ ｎ ｎ ｍ ｔ ｐ ｒｔ ｅ Ｄ ｔ ｉ ａｅ ｇ ｗ ｓ ０ｎ ． Ｋ Ｉｃｎｅ ｔ ｉ ｉ ｌ ａ １ ｏ ｅ ｕ ｃｏ ｅ ｈ ２ Ｉ ａｏ
Ｏ ＤＳ 色谱 柱 （ ５ ｍ ４６ｍｍ， ｍ ）选 用 甲醇 一水 （ 积 比 ６ ： ０ 体 系为 流动 相 ， 测 波 长 为 ２ ０ｎ ， 速 为 １ １０ｍ ｘ ． ５ ， 体 ０ ４） 检 ２ ｍ 流
溶剂抽取工艺制备改性单基发射药的燃烧性能
含 能材 料
２１ ０ ２年 第 ２ Ｏ卷 第 ３期 （ ４ ３ １—３ ４） ４
李 达 ，刘 少 武 ，于慧 芳 ，刘 波 ， 冰 ，姚 月 娟 ， 伦 ，王 锋 韩 魏
２ ４ 堆 积 密 度 测 试 ．
缩 ， 而使其表 面变得 光滑 、 从 紧密 ， 种表 面致 密 的特 性 这 有利 于 ２ 样品初始燃烧 的稳定进行 。
（西 安 近代 化 学 研 究所 ，陕 西 西 安 ７ ０ ６ １ ０ ５）
摘
要 ： 了进 一 步 改 善 改 性 单 基 药 的燃 烧 性 能 ， 弧 厚 为 ０ ５ 为 对 ．５ ｍｍ 的单 基 药单 ５ ７进 行 增 能 、 感 处 理 ， 备 了 １ ２ 改 性 单 基 ／ 钝 制 、
３ ２ 堆 积 密 度 结 果 分 析 ．
采 用 Ｇ Ｂ ７ Ｂ一２ ０ ，０ ． ７ ０ Ｊ ０ ５ ４ １ ２的标 准容 器 法测 试
１ ２样 品的堆积 密度 。 、
２． 密 闭 爆 发 器 ５
样 品的堆积密度 是真密度 的重要 反 映 ， 而密度 的高 低对粒状发射 药 的燃烧 性 能有 较 大 的影 响 。１ ２ 样 和 品的堆积 密度测试结 果 见表 １ 。从表 １可见 ， 样 品堆 ２ 积密度 与 １样 品相 比提 高较大 ， 明工艺 过程 中采用抽 说
３０ ０
２０ ５
２０ ０
１０ ５
ｑ
１０ ０
５ ０
ｂ． ｓ ｐｌ ａｍ ｅ ２
图 １ １ ２ 样 品剖 面 的 Ｓ Ｍ 照 片 （Ｘ１ ０ ） 和 Ｅ ０ ０
Ｏ １
一
０
１
２ ３ ４ ５
ｔ ｍｓ ／
６ ７
改性单基发射药的燃速模型第一期
先压 出单孑 Ｌ 、 七孔 等 不 同药 型 形状 的 以硝 化 棉 为基 本
１ 引 言
随着新概念武器系统 、 超高 速发射系统 、 高精度发射 系统 的出现 ， 对发射药的要求不 断提高 ， 具有 高燃烧渐增
能量组 分 的均质单 基 发 射 药 ， 然后 通 过 浸 渍 高 能组 分
（ 主要 是硝 化甘油 ）使能量 得到 大幅 度提升 ， 为 降低初 始燃 速 ， 在 表面 浸渍一 薄层 钝感剂 ， 最 后在表 面包 覆一
层均 匀 的高性能 改 性 材料 ， 完 成 整 个 制备 过 程 。改性 单基 发射 药 的结 构示 意 图如 图 １所示 。
性 的发射药得到了大力 的发展 ， 如程序控制发射药 、 多层
制 备 了 两 种样 品 ， 基 体 药 采用 ５ ／ ７单 基 发 射 药 ， 采 用浸 渍一 驱水 ． 浸 渍一 驱水工 艺路 线 。 （ １ ）在 基体 药 中 加入 １ ０ ％ ＮＧ 组 分 进 行 浸 渍 ， 经 工 艺 处 理 后 再 加 入 ２ ． ５ ％ 聚酯 组 分 进 行 浸 渍 ， 得到 Ｚ ０ ６ ０ ４ — １号 改 性 单 基 发 射药 ；（ ２ ）在 基体 药 中加 入 １ ５ ％ Ｎ Ｇ， 经 工艺 处 理 后 加入 ２ ． ５ ％聚 酯 ， 制得 Ｚ ０ ６ ０ ４ — ２号改性 单基 发射药 。
下， 改 性 单 基 发 射 药 的火 药 力 和 燃 烧 渐 增 性 在 一 定 范 围 内可 以做 到 同 时增 加 。
关键词 ： 材 料 学 ；改 性 单 基 发 射 药 ； 燃烧 ； 燃 速 ；物 理模 型 ； 燃烧渐增性 ； 密 闭爆 发 器
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｊ ５ ５ 文献标识码 ： Ａ ＤＯＩ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｉ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ６ — ９ ９ ４ １ ． ２ Ｏ １ ２ ． ０ ６ ． ０ ２ １
一种低烧蚀高渐增性发射药的研究
２ ４ 内弹道性 能测 试 ． 对 制 备 出 的改 性 单 基 发 射 药 ＭＳ － ／ 以 及 对 比 Ｐ５ ７
表 １ 发 射 药 烧 蚀 实 验 结 果
Ｔ ｂ ｅ １ Ｒ ｓ ｌ ｆｅ ｏ ｉ ｎ ｏ ｏ ｅ ｌｎ ｓ ａ ｌ ｅ ｕ ｔ ｏ ｒ ｓｏ ｆｔ ｓ ｗｏ ｐｒ ｐ ｌ ｔ ａ
３ 结 果 与 讨 论
３ １ 发射 药烧 蚀试 验研 究 ． 烧蚀 量是 指烧 蚀管试 件 的质量 减少 量 。由于烧 蚀
值 ； 为燃 烧分 裂 点对 应 的相 对压 力值 ， ａ ・ ～； ＭＰ ～ Ｓ 为相 对压 力 ０ １对 应 的燃 烧 活 度 值 ， ａ ・ ～； ． ＭＰ ～ Ｓ
从 表 １可 以看 出 ， Ｂ ． ／ ＭＳ Ｐ５ ７的 爆 热 和火 药 力 都 比 ５ ７石高 ， 原 因是 由于 ＭＳ Ｐ５ ７中浸 渍 了含 能 ／ 其 Ｂ －／ 增 塑 剂硝化 甘油 。但 在 平 均 压力 相 当 的试 验条 件 下 ， ＭＳ Ｐ５ ７的烧蚀 量 比 ５ ７石 下 降 了 １ ． ％ ， Ｂ ．／ ／ ４ 降低 幅 ６ 度 较 大 。这 主 要 是 由于 ＭＳ Ｐ５ ７采 用 “ 渍一 感 ” Ｂ 一／ 浸 钝 工艺 ， 该工 艺首 先浸渍 含 能增塑 剂硝化 甘油 ， 接着 用 聚
含 能 材 料
２１ ０ １年
第１ ９卷
第 ５期
（６ ５ ５—５ ８ ６）
５６ ６
刘 波 ，王 琼 林 ， 少 武 ，郑 双 ，于 慧 芳 ， １）
药 ５ ７石 ， ８ ７３ ／ 在 ５ —０ ｍｍ 制式 弹道炮 上进行 内弹道试 验 ， 用制 式药筒 ， 采 电测 测 压 ， 靶 线法 测 试 弹 丸距 炮 用
含RDX单基发射药表面能的实验研究
含RDX单基发射药表面能的实验研究刘佳;程山;张丽华;马忠亮;萧忠良【摘要】鉴于物体的表面性能对物体的物性有很大的影响，采用接触角测量法研究了不同的温度下RDX含量对单基发射药表面能的影响。
实验结果表明，单基发射药的表面能随RDX含量的增加而减小，随温度的升高而降低。
%The surface properties have great influence on the physical properties of the substances. By measuring contact angle, the influence of RDX content on the surface energy of the single-base gun propellant was studied at different temperatures. The results indicate that the surface energy of the single-base gun propellants decreases with the increasing of RDX content, also decreases when the temperature rises.【期刊名称】《火工品》【年(卷),期】2014(000)004【总页数】4页(P50-53)【关键词】黑索今;接触角;表面张力;单基发射药【作者】刘佳;程山;张丽华;马忠亮;萧忠良【作者单位】中北大学化工与环境学院，山西太原，030051;湖北三江航天江河化工科技有限公司，湖北远安，444200;中北大学化工与环境学院，山西太原，030051;中北大学化工与环境学院，山西太原，030051;中北大学化工与环境学院，山西太原，030051【正文语种】中文【中图分类】TQ564.3火炸药在结晶、溶解成型工艺中，界面的重要性远大于其自身相，界面现象的研究一直是复合材料表界面研究领域比较活跃的课题[1-3]，而表面自由能（表面能）是评价界面相互作用大小、获得其他相关参数的基础。
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改性单基发射药性能研究
以M6单基发射药配方为基础,添加黑索金(RDX)提高能量,添加含能增塑剂提高单基药的能量并改善其力学性能。
在RDX含量为10%时,通过改变RDX的粒度(0.5 μm、3.7 μm、7.6 μm、100 μm)、含能增塑剂的类型(硝化甘油、硝化二乙二醇、硝化三乙二醇、叠氮增塑剂)、硝化甘油的含量(0、2%、4%、6%)等条件制备了改性单基发射药样品。
借助密闭爆发器试验,研究了其燃烧性能。
通过抗冲击试验、抗压缩试验、抗拉伸试验等,研究了 RDX粒度、增塑剂及其含量对改性单基药力学性能的影响,并获得了最佳的改性单基药配方。
通过对RDX粒度不同的改性单基药性能的对比研究,发现:在RDX含量为10%时,在整个测试压力区间内,RDX粒径越大,改性单基药的燃速越高。
小粒径
RDX(0.5 μm、3.7 μm与7.6μm)改性单基药燃烧稳定,当RDX粒径增大至100μm时,制得的改性单基药u-p曲线在60 MPa与150 MPa附近出现转折,燃烧稳定性下降。
RDX粒度显著影响改性单基药的力学性能。
在单基药中加入10%的RDX 会降低单基药的力学性能。
随着RDX粒度的增大,改性单基药的抗拉伸、抗压缩与抗冲击强度不断降低。
通过对不同增塑剂的改性单基发射药性能的研究,发现:相比于含DNT改性单基发射药,其他4种含能增塑剂改性单基药的燃速明显增大,压力指数有所降低。
以叠氮增塑剂、NG、TEGDN与DEGDN等作为含能增塑剂,改性单基药的综合力学性能,特别是低温抗冲击强度有明显提高。
通过对不同NG含量的改性单基药性能的研究,发现:不同NG含量的改性单基药均能稳定燃烧。
随着NG含量的增加,发射药的燃速增大,压力指数有所降低。
当NG含量为6%时,压力指数达到小于1的水平。
在一定范围内,NG含量越大,发射药的抗拉伸强度与抗冲击强度越大。
研究获得的较佳的改性单基发射药配方
为:NC(12.6%N)81%,NG 6%,DNT 3%,RDX(7.6μm)10%。
据此配方制备的发射药具有较高的火药力(1081.44 kJ·kg-1),燃烧稳定,力学性能优良,低温抗冲击强度达到10.40kJ·m-2。