PBX-2炸药加热条件下燃烧转爆轰特性

!! : 生垄塑垫墨 !燮些堡 墨 文章编号:1006—9941(201 3)05-0649—04 649 PBX.2炸药加热条件下燃烧转爆轰特性 代晓淦,王 娟,文玉史,黄毅民,戴明鸿 (中国工程物理研究院化s-材料研究所,四川绵阳621 900) 摘 要:为了研究炸药在加热前后的燃烧转爆轰特性变化,设计了加热条件下燃烧转爆轰试验加载系统,对 3O mm X400 mm的 PBX一2炸药进行了试验。试验中采用热电偶测试装置壳体和炸药表面温度变化过程,采用离子探针测量了燃烧转爆轰过程的传播 时间和距离,探讨了加热与未加热PBX一2炸药的燃烧转爆轰特性。结果表明,与未加热相比,加热至85℃时PBX一2炸药更难以发 生燃烧转爆轰现象。 关键词:爆炸力学;炸药安全性;燃烧转爆轰(DDT) 中图分类号:TJ55;038 文献标识码:A DOI:1 0.3969/j.issn.1006—9941.201 3.05.01 7 1 引 言 炸药燃烧转爆轰(Deflagration to Detonation Transition,DDT)特性是评价炸药安全性的重要指标, 能为炸药装药安全性分析评估提供更准确的依据。近 十年来,国内外对炸药DDT过程进行了大量的研究。 Leu ret等 研究了HMX/粘结剂(96%/4%)炸药在高 密度(1.823 g・cm )低孔隙率(超过理论最大密度 98%)状态下的DDT行为。Verbeek 、Asay 及 Luebcke 研究发现DDT现象一般发生在具有较强 约束条件或较大尺寸的装药中。赵同虎 、黄毅 民 等研究了颗粒状HMX、RDX炸药DDT特性,给 出了炸药发生DDT的条件。文尚刚等 研究了约束 条件对HMX基压装高密度PBX炸药的DDT过程影 响。陈朗等 采用试验和数值计算的方式研究了成 型PBXC03炸药的DDT过程。但这些研究主要是针 对常温下炸药DDT过程,难以真实反映炸药在火灾 环境下的危害程度,因此,有必要研究加热状态下炸药 DDT特性变化,分析炸药在火烧条件下燃烧转爆轰的 ・条件以及难易程度,这对评估大型装药在热作用下的 安全性具有重要意义。 本课题组针对PBX一2炸药开展了加热状态下燃 烧转爆轰试验,研究了加热前后PBX一2炸药燃烧转爆 轰特性变化。 收稿日期:201 2—06—1 9;修回日期:201 3—03—1 7 作者简介:代晓淦(1 978一),男,硕士,副研究员,主要从事炸药安全性 研究。e-mail:1 085396505@QQ.com 2试验原理及测试 2.1试验原理与装置 将成型炸药柱密封在DDT管中,加热DDT管使 炸药柱至预定温度,通过点火头点燃炸药柱,燃烧波即 在炸药柱中传播,一定条件下可转变为爆轰波。采用 离子探针测试燃烧波或爆轰波的传播时间和距离,计 算传播速度。根据测试结果和装置残骸,综合判断炸 药的反应程度。 与传统的DDT试验装置不同,为了研究加热状 态下炸药的DDT过程,本课题组设计了一种可加热 的DDT试验装置,如图1所示。试验装置主要包括 DDT管、点火部分、炸药柱、电探针、热电偶、电加热装 置等,空气腔为20 mm(用于测试DDT管内气体压 力)。采用的钢壳体内径为30 mm,外径为50 mm,长 420 mm,壳体材料采用45 钢。设计的电探针问距为 25 mm,共14个探针孔,试验装置照片如图2所示。 2.2 试样 PBX一2炸药主要由HMX、TATB和粘结剂等组成, 密度约为1.85 g・cm一,1 40 o(=时开始出现明显热分 解,由中国工程物理研究院化工材料研究所提供。按 炸药机加工艺将PBX一2炸药加工成 30 mm× 1 O0 mm的药柱,然后将4个 30 mm×1O0 mm药柱 组合为 30 mm x400 mm药柱,总药量约486.5 g。 每个状态准备了2发试验样品,本文的结果是试验平 均结果。 CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS 含能材料 201 3年第21卷第5期(649—652)

 652 代晓淦,王娟,文玉史,黄毅民,戴明鸿 无法维持其向后面炸药传播,使反应产生压力高于壳 体约束强度,故加热85 o(=后DDT管壳体破裂时间提 前。因此,在燃烧转爆轰试验中加热至85 cC后的 PBX一2炸药反应程度低于未加热炸药。 4 结 论 在可加热的燃烧转爆轰试验装置条件下,常温时 PBX・2炸药反应传播距离达到了400 mm,在DDT管 壳体破裂前反应传播速度约为431 7.8 m・s~,在 85 cIC下PBX一2炸药在DDT管壳体破裂前反应传播 距离仅为1 75 mm,速度约为2976.2 m・s~,低于 PBX一2炸药完全爆轰时的爆速。因此,PBX一2炸药未 发生燃烧转爆轰现象。加热对PBX一2炸药的燃烧转 爆轰特性有显著影响:加热至85 o(=后PBX.2炸药的 反应程度明显低于未加热炸药,更难以发生DDT现象。 设计的加热条件下炸药DDT试验加载装置能有 效用于加热后炸药燃烧转爆轰特性变化研究。 参考文献: [1]Leu ret F,Chaisse F.Experimental study of the low velocity deto- nation regime du ring the deflagrationto detonation transition in a high density explosive[C]∥11 th International Detonation Sym- posium,Snowmass Colorado,1 998:693—700. [2]Verbeek R.The influence of parameter variations on the deflagra— tion to detonation transition[C]//Tenth Symposium(interna— tionaI)on Detonation,1993:685—689. [3]Asay B W,McAfee J M.Temperatu re effects on failu re thickness and the deflagration-・to・・detonation transition in PBX9502 and TATB[C]//Tenth International Detonation Symposium,1 993: 485—489. [4]Luebcke P E,Dickson P M,Field JE.Experimental investigation into the deflagration to detonation transition in secondary explo・ sives[C]//Tenth International Detonation Symposium.1 993: 242—264 [5]赵同虎,张新彦,李斌,等.颗粒状HMX、RDX的燃烧转爆轰实 验研究[J].含能材料,2003,11(4):1 87—1 9O. ZHAO Tong-hu,ZHANG Xin—yan,LI Bin,et a1.Experimental study on the deflagration to detonation transition for granu lar HMX,RDX[J].Chinese Journal of Energetic MateriaIs(Han. neng Cailiao),2003,11(4):1 87—19O. [6]赵同虎,张寿齐,张新彦,等.DDT管材料对颗粒RDX床燃烧转爆 轰(DDT)影响的实验研究[J].高压物理学报,2000,14(2):99— 103. ZHAO Tong-hu,ZHANG Shou—qi,ZHANG Xin—yan,et a1.An experimental study of the effects of DDT tube materials on the deflagration to detonation transition in granular RDX bed[J]. Chinese Journal of H h Pressure Physics,2000,1 4(2):99— 103. [7]黄毅民,冯长根,龙新平,等.JOB一9003炸药燃烧转爆轰研究 [J].火炸药学报,2002,25(1):54—56. HUANG Yi—min,FENG Chang-gen,LONG Xin-pin,et a1.Def— lagration to detonation transition behavior of explosive JOB一9003 [J].Chinese Journal of Explosive&Propellants,2002,25(1): 54—56. [8]王建,文尚刚.以HMX为基的两种压装高密度炸药的燃烧转爆 轰实验研究[J_.高压物理学报,2009,23(6):441—446. WANG Jian,WEN Shang—gang.Experimental study on deflagra- tion-to-detonation transition in two pressed high—density explo- sives[J¨.Chinese Journal of High Pressure Physics,2009,23 (6):441—446. [9]陈朗,王飞,伍俊英,等.高密度炸药燃烧转爆轰研究[J].含能材 料,2011,1 9(6):697—704. CHEN Lang,WANG Fei,WU Jun—ying,et at.Investigation of the deflagration to detonation transition in pressed high density explosives[J].Chinese Journal of Energetic Materials(Hanneng Cailiao),201 1,19(6):697—704. [1 0]董海山,周芬芬.高能炸药及相关物性能[M].北京:科学出版 社.1 989. DONG Hai—shan.ZHOU Fen—fen.The Capability of Explosive and Relative[M].Beijing:Science Press,1 989. Deflagration to Detonation Transition Characteristics for Heated PBX-2 DAI Xiao-gan,Wang Juan,WEN YU-shl,Huang Yi-rnin,DAI Ming-hong (Institute of Chemical Materials,CAEP,Miaayang 62 1 900,China) Abstract:In order to study characteristics of deflagration to detonation transition(DDT)of unheated and heated explosives.the DDT test device for heated explosive was designed.And the PBX 2 explosive samples with 30 mm x 400 mm were made.The processes of temperature changing for device shell and explosive were measu red by thermocouples.The transmitting time and distance were analyzed by ionic probe.The characteristic of DDT fo r unheated and heated explosives were Rained.The results show that DDT is more difficuIt to occur for PBX一2 explosive at 85℃than room temperatu re. Key words:explosion mechanics;explosive safety;deflagration to detonation transition(DDT) CLC number:TJ55;O38 Document code:A DOI:1 0.3969/i.issn.1 006—9941.201 3.05.01 7 ChineseJoumal EnergeticMaterials,Vo1.21,No 5,2013(649—652) 舍能材料 WWW.energetic-material

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药片剪切试验中PBX-2炸药的响应特性

药片剪切试验中PBX-2炸药的响应特性

794 代晓淦,王娟,黄谦,黄风雷,向永,郑雪 

‘ 司 H』m 图9 两种厚度PBX一2药片超压一落高曲线 Fig.9 Cu rves of overpressure versus height for two thickness PBX一2 对于同一种材料,在单轴情况下,当材料直径不变, 只考虑材料的厚度变化时,材料的剪切强度o- 可认为近 似不变,则材料受到的剪切力可由式(2)进行估算 : 7_一o- ×2盯 Z (2) 式中, 『为剪切力,N; 为材料的剪切强度,Pa;r2为 受剪切面半径,m;Z为药片厚度,mm。 根据以上分析可知,当药片直径不变,厚度变化 时,剪切力.r随着药片厚度的增加而增加,即剪切力 与药片厚度z成正比,与图4的计算分析结果一致。 丁 因此,对于@20 mm x 5 mm和@20 mm x 9 mm 的PBX一2药片,9 mm厚样品受到的剪切力要大于 5 mm厚样品。因此,在剪切作用下,相同直径条件, 9 mm厚样品剪切反应落高阈值要略低于5 mm厚样品。 4 结 论 (1)计算和试验结果均表明,设计的药片剪切试 验装置中药片受到了明显的剪切作用,能有效地用于 成型炸药剪切安全性研究。 Response Character for PBX-2 Explosive in Shear Test (2)理论分析表明,在设计的药片剪切作用装置 中,相同直径下随着PBX一2药片厚度的增加,压力峰 值略有增加。因此,通过落锤撞击加载方式,使炸药受 剪切作用状态下,相同直径条件,随着厚度的增加, PBX.2药片剪切反应落高阈值略有降低。 参考文献: [1]GJB772A一1 997.Explosive test method[S].National Defense Technology and Industry Committee,1 997. [2]董海山,周芬芬.高能炸药及相关物性能[M].北京:科学出版 社.1 989. [3]代晓淦,文玉史,申春迎.模拟破片撞击下PBX・2炸药响应规律 研究[J].火炸药学报,2010,33(3):1 8—2O. DAI Xiao—gan,WEN Yu-shi,SHEN Chun—ying.Response rule for PBX一2 explosive under simulated fragment impact[J].Chinese Journal of Explosive&Propellants,2010,33(3):1 8—20. [4]代晓淦,申春迎,文玉史,等.Steven试验中不同形状弹头撞击下 炸药响应规律研究[J].含能材料,2009,1 7(1):5O一54. DAI Xiao—gan,SHEN Chun—ying,WEN Yu-shi,et a1.Reaction rule for explosive unde r different shape warhead impact in steven test[J].Chinese Journal of Energetic MateriaIs(Hanneng Call— iao),2009,1 7(1):50—54. [5]代晓淦,申春迎,文玉史.模拟跌落撞击下PBX一2炸药响应规律 研究[J].含能材料,2011,1 9(2):209—212. DAI Xiao-gan,SHEN Chun—ying,WEN Yu-shi.Reaction of PBX一2 explosive under simulated drop impact[J_.Chinese Journal of En- ergetic Materials(Hanneng Cailiao),201 1,19(2):209—21 2. [6]申春迎,向永,代晓淦.高聚物黏结炸药的冲塞试验研究[J].火 炸药学报,2010,33(2):29—32. SH EN Chun-ying.XIANG Yong.DAI Xiao—gan.Study on the spi— ogt tests of polymer bonded explosives[J].Chinese Journal of Explosive&Propellants,201 0,33(2):29—32. [7]代晓淦,向永,申春迎,等.大药片落锤撞击感度研究和数值模 拟[J].爆炸与冲击,2006,26(4):34—36. DAI Xiao-gan,XlANG Yong,SHEN Chun—ying,et a1.Study of drop hammer impact sensitivity for big-bill explosives[J].Explo— sion and Shock Wayes,2006,26(4):34—36. [8]Hallquist J 0.LS・DYNA Theoretical Manual[M].Livermore: Livermore Software Technology Corporation,1 998. [9]孙训方.材料力学[M].北京:人民教育出版社,1 983. SUN Xun-fang.Mate rial Mechanics[M].Beijing:People Educa— tion Press.1 983. 

PBX炸药体膨胀特性研究

PBX炸药体膨胀特性研究

PBX炸药体膨胀特性研究

孙培培; 陈春燕; 南海

【期刊名称】《《爆破器材》》

【年(卷),期】2019(048)006

【总页数】4页(P24-27)

【关键词】热固型PBX炸药; 热塑型PBX炸药; 体膨胀力; 体膨胀特性

【作 者】孙培培; 陈春燕; 南海

【作者单位】西安近代化学研究所 陕西西安 710065

【正文语种】中 文

【中图分类】TQ560

引言

为了保证武器弹药的使用功能,作为关键部件,炸药装药必须满足武器环境条件下的性能要求。特别是在长储及勤务过程中,由于环境温度的变化,炸药装药发生体积变化,从而对武器的结构产生应力作用甚至造成破坏,严重影响了武器正常的作用;与此同时,体积变化会造成炸药装药产生内部缺陷,使武器的安定性显著降低。

目前,复合炸药的膨胀性能基本是采用GJB772A[1]中线膨胀仪法进行研究。线膨胀仪法是对药柱在高温下的尺寸进行测试,给出炸药轴向尺寸的变化。有研究[2]发现,TATB基PBX炸药经热循环作用后会发生1.5%~2.0%的永久性体积膨胀。李玉斌等[3-6]发现,TATB/HMX-PBX炸药经热循环后也具有同样的现象。韦兴文等[7]研究表明,HMX基PBX炸药的热膨胀系数随温度的变化较为复杂,在低于330 K时,线膨胀系数约为5.34×10-5 K-1;在330~350 K玻璃化转变区,线膨胀系数迅速增大到13.47×10-5K-1。在材料膨胀性能研究测试技术方面,目前陶瓷制备、金属等行业关注较多[8-10],但主要还是材料的线膨胀测试。实际应用过程中,炸药在弹体内受热发生的单维度体膨胀具有更为重要的意义,对于此方面未见相关研究。

但是炸药在使用、储存等过程中,处于壳体内部限制条件下,膨胀时是整个炸药的体膨胀,体膨胀力的大小更能反映炸药膨胀的真实状态。

针对上述存在问题,首先设计了PBX炸药体膨胀力测试方法,采用此测试方法分别对热固型PBX炸药与热塑型PBX炸药的体膨胀力进行了测试,并对测试结果进行了分析。

模拟破片撞击下PBX-2炸药的响应规律

模拟破片撞击下PBX-2炸药的响应规律

模拟破片撞击下PBX-2炸药的响应规律

代晓淦;文玉史;申春迎

【期刊名称】《火炸药学报》

【年(卷),期】2010(033)003

【摘 要】为了研究炸药在不同速度破片撞击环境下的安全性能,设计了小弹丸撞击方式模拟破片作用,对PBX-2炸药进行了撞击试验.采用锰铜压力计测试样品中的压力变化,通过高速录像照片分析了点火反应过程,用冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,获得不同速度模拟破片撞击下炸药的响应规律.结果表明,模拟破片试验中PBX-2炸药反应程度明显高于枪击试验;建立的模拟破片撞击试验方法为评估炸药在异常环境下的安全性能提供了一种新的技术途径.

【总页数】4页(P18-20,33)

【作 者】代晓淦;文玉史;申春迎

【作者单位】中国工程物理研究院化工材料研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川,绵阳,621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川,绵阳,621900

【正文语种】中 文

【中图分类】TJ55;TQ564

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约束HMX基PBX炸药裂缝中燃烧演化实验

约束HMX基PBX炸药裂缝中燃烧演化实验

约束HMX基PBX炸药裂缝中燃烧演化实验

尚海林; 杨洁; 李涛; 傅华; 胡海波

【期刊名称】《《含能材料》》

【年(卷),期】2019(027)012

【总页数】6页(P1056-1061)

【关键词】裂缝; 约束; 对流燃烧; 增压

【作 者】尚海林; 杨洁; 李涛; 傅华; 胡海波

【作者单位】中国工程物理研究院流体物理研究所 冲击波物理与爆轰物理重点实验室 四川 绵阳 621999

【正文语种】中 文

【中图分类】TJ55; O389

1 引言

炸药发生点火后的燃烧模式根据其传播特性可分为传导燃烧和对流燃烧。在传导燃烧过程中,反应物和未反应物之间主要通过热传导传递能量,燃烧从炸药表面向基体内部层层推进,气相化学反应区释放的热量传递到未反应材料当中,热传导主导整个过程,辐射和对流只起很小的作用[1]。在特定环境(压力、约束)下,燃烧会渗入炸药内部孔隙或者裂缝,通过快速流动的高温气体引发炸药孔隙或者缝隙表面发生燃烧反应,与主要靠热传导传播化学反应的传导燃烧相比,这种燃烧模式的传播速度通过高温气体产物的对流得到了增加,因此被称为对流燃烧[2]。 对流燃烧的主要特征是火焰渗入孔隙和利用火焰阵面驱动的高温气体预热孔隙。压装高能炸药系统中的对流燃烧是一个多阶段、多物理的复杂过程,它强烈依赖于点火源的类型、高能炸药的自身性质、几何特性以及约束条件等因素[3]。由于炸药中实际裂缝的形状和尺寸各异,通常采用预制裂缝的方式研究炸药典型尺寸裂缝中的燃烧演化特性。

Dickson 等[4-5]在烤燃实验中发现了炸药的裂纹损伤与反应的关系,研究结果证明,热损伤炸药在有约束的情况下点火后能够形成多条裂纹,从而增加反应表面积,导致发生剧烈的化学反应,甚至爆燃转爆轰(DDT)。Taylor 等[6]研究了边界条件对火焰穿过多孔床的影响,采用三种不同形貌的丙烯酸树脂管开展火焰传播实验,结果表明火焰在前端收缩的管道中传播最快,在底端封闭的管道中传播最慢,表明孔隙中气体产物的生成和约束能提高对流燃烧速率。Jackson等[7]和

PBX炸药技术特性及在水中兵器上的应用

PBX炸药技术特性及在水中兵器上的应用

PBX炸药技术特性及在水中兵器上的应用

孙华;郭志军

【期刊名称】《装备学院学报》

【年(卷),期】2009(020)003

【摘 要】介绍了国内外水中兵器装填炸药发展现状,分析了高聚物粘结炸药(polymer bonded explosive,PBX)的主要性能及特点,并与现役装备战斗部装填炸药参数进行对比;研究了PBX炸药及其装药技术在水中兵器战斗部上应用情况;对其在其他武器系统中更好拓展应用进行了探讨.

【总页数】4页(P108-111)

【作 者】孙华;郭志军

【作者单位】海军驻太原地区军事代表室,山西,太原,030027;山两汾西重工有限责任公司,山西,太原,030027

【正文语种】中 文

【中图分类】TQ564.47

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高密度压装炸药燃烧转爆轰研究

高密度压装炸药燃烧转爆轰研究

高密度压装炸药燃烧转爆轰研究

陈朗;王飞;伍俊英;王晨;鲁峰;黄毅民;代晓淦;文玉史

【期刊名称】《含能材料》

【年(卷),期】2011(019)006

【摘 要】为了给高密度炸药装药的安全性分析提供更准确的依据,在不同约束条件下(DDT管长420 mm,壁厚分别为10,20 mm),进行了PBXC03压装炸药燃烧转爆轰实验,采用电离探针测量了炸药中反应波速度,通过观测管体和反应波速度变化,判断炸药燃烧转爆轰(DDT)的情况.根据高密度炸药状态,建立了炸药燃烧转爆轰计算模型,采用燃烧反应速率方程,描述炸药反应过程.应用网格分离和节点随机失效方法计算高温高压炸药反应产物作用下管体的膨胀和破裂,考虑气体产物泄漏,压力下降对炸药反应的影响.对不同约束条件下(DDT管长420 mm,壁厚分别为5,10,20,30

mm)炸药燃烧转爆轰过程进行了数值模拟计算.结果表明:PBXC03压装炸药只有在强约束下(壁厚30 mm)才能够发生燃烧转爆轰,弱约束下(壁厚5 mm)管体破坏引起气体泄漏和压力降低是限制炸药燃烧转爆轰的主要原因.

【总页数】8页(P697-704)

【作 者】陈朗;王飞;伍俊英;王晨;鲁峰;黄毅民;代晓淦;文玉史

【作者单位】北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081;北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京100081;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900

【正文语种】中 文

【中图分类】TJ55;O389

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模拟跌落撞击下PBX-2炸药的响应

模拟跌落撞击下PBX-2炸药的响应

代晓淦;申春迎;文玉史

【期刊名称】《含能材料》

【年(卷),期】2011(019)002

【摘 要】为了研究带壳体约束条件下炸药的跌落安全性,设计了模拟跌落试验装置.对φ98 mm ×39 mm PBX-2炸药进行了跌落试验,采用polyvinylidene

fluoride(PVDF)计测试了样品中的压力变化过程,采用PCB加速度计获得了装置中不同位置的加速度变化过程,通过高速录像照片分析了点火反应过程,通过冲击波超压传感器测量了炸药的反应超压,获得了不同速度跌落下炸药的响应过程.结果表明,模拟跌落试验中PBX-2炸药的反应相对释放能约为35%,明显高于Spigot跌落试验;建立的模拟跌落试验方法,为评估炸药在异常环境下的安全性能提供了一条新的技术途径.

【总页数】4页(P209-212)

【作 者】代晓淦;申春迎;文玉史

【作者单位】中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳,621900;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳,621900

【正文语种】中 文

【中图分类】TJ55;O389

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采用超声波特性参量研究PBX炸药的热处理

第14卷第1期 2006年2月 含 能 材 料 

CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS Vo1.14,No.1 February,2006 

文章编号:1006-9941(2006)01-0053-03 

采用超声波特性参量研究PBX炸药的热处理 

田 勇 ,张伟斌 ,李敬明 ,刘 石 ,杨占锋 

(1.中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621900; 2.中国科学院工程热物理研究所,北京100080) 

摘要:对压制成型 2O mm×10 mill高聚物粘结炸药PBX-03试样进行了5O℃条件下累积9天的热处理试验, 

采用超声波特性参量检测了热处理试样,获得了PBX-03试样热处理作用及机理的新认识:PBX-O3试样的超声波 增益和声速值在热处理过程中均呈现出趋同的特征;适当的热处理有助于改善PBX-03压制件内部质量的一致 性;PBX-03中TATB的不可逆长大可能是前述结果的主要致因。 关键词:物理化学;高聚物粘结炸药;热处理;超声波特性参量 

中图分类号:TJ55 文献标识码:A 

1 引 言 2试验 

高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive, 

PBX)压制成型后一般都需要进行热处理,目的是消除 

压制件内部的残余应力和弹性后效现象,改善其环境 

适应性和理化稳定性。 

超声波特性参量检测方法在国内外被广泛用于金 

属、复合材料、陶瓷等材料的性能表征,从不同角度来 

看,弹性模量、材料显微结构、形态以及相应的机械性 

能都能用超声学来表征 。近几年笔者采用超声波 

特性参量方法较系统地检测研究了PBX-03试样的热 

冲击损伤和机械损伤 ,俄罗斯E.N.Kostyukov等 

人 也采用超声波声速研究了循环热冲击、机械载荷 

以及冲击波加载对一种HMX基PBX的影响。在研究 

热冲击损伤过程中,笔者尝试采用超声波特性参量法 

对PBX-03试样热处理进行了检测,结果表明在技术 

发射药在强约束条件下的燃烧转爆轰特性

发射药在强约束条件下的燃烧转爆轰特性

在约束较强的燃烧转爆轰中,发射药的燃烧性能具有重要的作用。发射药的性能决定了火箭发动机的燃烧性能,而火箭发动机的燃烧性能决定了发射质量、发射动能和发射范围等特性,从而对于航天器性能有着极其重要的影响。

首先,发射药必须具备良好的可压碎性和可燃性,较好的压碎性可以保证发射药分布更均匀,从而降低发射动态错误,增加发射热能;而良好的可燃性则可以在固定的条件下满足燃烧转爆轰的要求,控制发射的发动机的耗能,消除发射的力学参数误差,从而保证发射质量,改善发射性能。

其次,发射药要具备高热稳定度,可以承受各种高温环境,此外还要具有良好的气相稳定性,保证其强约束条件下的可靠性,以及降低发射动能误差,从而得到预期的发射效果。

最后,发射药还要具有较高的爆轰性能,满足强约束条件下的爆轰要求,这可以通过燃烧线的设计或加入化学添加剂实现。燃烧线的设计主要是为了提高发射能量,加入添加剂可以改变发射药的爆轰性能,提高效率和稳定性,满足强约束条件下的爆轰燃烧特性。

总之,发射药在强约束条件下的燃烧转爆轰特性,关键在于发射药的可压碎性、可燃性、热稳定性、气相稳定性,以及爆轰性能等,这些特性的明显提高可以保证发射的高效性能与稳定性,有效地实现预期的发射目标。

不同升温速率热作用下PBX-2炸药的响应规律

282 代晓淦,黄毅民,吕子剑,申春迎 

文章编号:1 006—9941(201 0)03—0282—04 

不同升温速率热作用下PBX.2炸药的响应规律 

代晓淦,黄毅民,吕子剑,申春迎 

(中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621 900) 

摘要:采用不同升温速率3,5,1 0,25,105 cC・min 分别对PBX一2炸药进行了烤燃试验,试验中用热电偶分别测试样品半径 

处和中心处的温度变化过程,通过冲击波超压测量分析了样品的反应程度,根据热分析和烤燃试验结果宏观上分析了PBX一2炸药 

在热作用下的响应规律。试验结果初步表明:热作用试验中PBX一2炸药随着升温速率升高反应程度降低。采用Arrhenius模型对 

PBX一2炸药在热作用下响应进行了数值模拟,模拟的炸药温度变化结果与试验测试结果基本一致。 

关键词:爆炸力学;炸药安全性;烤燃试验;数值模拟 

中图分类号:TJ55;O38 文献标识码:A DOI:10.3969/『.issn.1006—9941.2O10.03.010 

1 引 言 

在意外火灾等异常热环境下,炸药可能发生燃烧、 

爆炸等重大事故,从而造成不可挽回的重大损失。为 

模拟炸药在热环境下的安全性能,国外开展了大量研 

究工作,如1 991年美国Nakost等…采用一定的升温 

速率对弹药的烤燃现象进行了试验研究;2000年 

Wallace等人 以及2005年Lee等 人采用烤燃试 

验等方法研究了推进剂的安全性能。在进行试验研究 

的同时,使用数值模拟方法评估含能材料的热安全性 

已成为新的研究途径,如Victor等人 对烤燃试验进 

行了数值模拟,认为含能材料热分解和热传递符合 

F rank—Kamenetskii方程。2004年冯长根 等人开展 

了烤燃试验研究,获得了RDX等炸药的烤燃试验结 

果;目前炸药热安全性研究主要采用一维热爆炸方 

法,药量仅有十余克,而对于几百克量级炸药热安全性 

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