HMX晶型匹配對其感度和熱分解性能的影響研究.pdf

1、奧克托今(HMX)具有很高的爆速、爆熱和爆壓，綜合性能十分優(yōu)異，廣泛應(yīng)用于火炸藥中。普通工業(yè)級HMX是β型，其感度較低，而α型HMX的感度很高。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，為滿足不同炸藥產(chǎn)品的應(yīng)用要求，有的需加入鈍感劑（如戰(zhàn)斗部裝藥）來降低體系的敏感度，有的則需加入敏化劑（如乳化炸藥）來提高體系的敏感度。然而，鈍感劑或者敏化劑通常為非含能組分，其加入會導(dǎo)致炸藥體系的能量降低。通過對HMX進(jìn)行晶型匹配實(shí)現(xiàn)對其感度的控制，既能滿足不同類型炸藥體系的感

2、度要求，又不降低炸藥體系的能量。具體研究內(nèi)容如下:
　　首先，測試了工業(yè)級β-HMX在醋酸和水混合液體中的溶解度:隨著醋酸在混合溶劑中的含量增加，HMX的溶解度增大，并且溶解度隨溫度升高而增大。當(dāng)溫度為95℃，醋酸和水的體積比為1∶0時HMX的溶解度最大，為0.428g;而當(dāng)溫度為25℃，醋酸和水的體積比為1∶9時HMX的溶解度最小。
　　其次，采用飽和溶液-冷卻結(jié)晶法研究了工業(yè)級β-HMX的轉(zhuǎn)晶能力。取水和醋酸各50mL混

3、合均勻后加熱至沸騰，然后向沸騰液體中加入0.5 g工業(yè)級β-HMX，使其充分溶解2h，接著將該飽和溶液放入20℃水浴內(nèi)，使其冷卻析出晶體并過濾，再用去離子水對晶體進(jìn)行洗滌使其呈中性，最后將洗滌后的晶體于50℃真空干燥箱烘干制得樣品。對該樣品進(jìn)行XRD分析和SEM表征，結(jié)果表明，采用這種方法可以使β-HMX轉(zhuǎn)變?yōu)棣?HMX，且轉(zhuǎn)變后顆粒呈細(xì)長的桿狀。
　　再次，對工業(yè)級β-HMX轉(zhuǎn)晶過程的轉(zhuǎn)化率進(jìn)行優(yōu)化。在轉(zhuǎn)晶過程中，工業(yè)級β-HM

4、X的質(zhì)量、混合液體中醋酸和水的體積比、水浴初始溫度和冷卻時間等因素都會影響轉(zhuǎn)化率，通過對以上四個因素進(jìn)行正交設(shè)計(jì)，得到了100％轉(zhuǎn)化率時的工藝參數(shù):HMX的質(zhì)量為0.4g，冷卻時間3h，醋酸與水的體積比為1∶1，水浴初始溫度95℃。
　　最后，對純β-HMX、純α-HMX以及這兩種晶型匹配的HMX樣品進(jìn)行摩擦感度、撞擊感度和熱性能分析研究。結(jié)果表明，當(dāng)樣品中α-HMX的含量越高，其摩擦和撞擊感度越高，同時，其單位質(zhì)量的放熱量也越大