CL-20基核-殼結(jié)構(gòu)顆粒的制備及其性能表征.pdf

1、許多高能炸藥由于其高輸出能量越來(lái)越受到關(guān)注，但是同時(shí)它們存在著對(duì)外界刺激敏感的缺點(diǎn)，如何在保持高能炸藥能量的情況下降低其感度成為了各國(guó)學(xué)者研究的焦點(diǎn)。本文通過(guò)對(duì)常用高能炸藥和鈍感炸藥的性能了解，利用鈍感炸藥感度低的特點(diǎn)和高能炸藥能量高的特點(diǎn)，綜合考慮炸藥的性能，首先將NQ進(jìn)行了球形化，然后在此基礎(chǔ)上制備了CL-20/NQ包覆顆粒，為了改善CL-20/NQ包覆顆粒的缺陷，設(shè)計(jì)制備了CL-20/Estane/NQ核-殼結(jié)構(gòu)顆粒，并對(duì)HMX/

2、NQ復(fù)合材料進(jìn)行探究性制備，對(duì)制備的球形NQ、CL-20/NQ包覆顆粒、CL-20/Estane/NQ核-殼結(jié)構(gòu)顆粒、HMX/NQ復(fù)合材料進(jìn)行了表征。
　　首先，利用噴霧結(jié)晶法將NQ球形化，以N-甲基吡咯烷酮作為NQ的溶劑，無(wú)水乙醇作為非溶劑，六水硝酸鎳作為晶型控制劑，采用噴霧結(jié)晶法制備了球形硝基胍晶體。單因素法確定制備高堆積密度球形NQ的最優(yōu)工藝條件為:室溫，溶劑與非溶劑體積比為1∶10，晶型控制劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％，噴霧壓力為

3、0.6 MPa，超聲頻率為40 Hz，攪拌速度為450 r/min，噴霧完畢繼續(xù)超聲震蕩攪拌20 min。用標(biāo)準(zhǔn)容器法、掃描電子顯微鏡(SEM)、差熱掃描量熱法(DSC)和X-射線(xiàn)衍射儀(XRD)對(duì)最優(yōu)球形NQ進(jìn)行分析。結(jié)果表明:制備的NQ呈球形，堆積密度為1.232 g/cm3，較原料NQ提高0.943 g/cm3，DSC測(cè)得分解溫度為258.71℃，較原料NQ提高8.03℃。
　　其次，利用噴霧重結(jié)晶法將CL-20進(jìn)行重結(jié)晶細(xì)

4、化，然后使用噴霧結(jié)晶工藝對(duì)其進(jìn)行包覆，將NQ與六水硝酸鎳的N-甲基吡咯烷酮溶液霧化噴入CL-20懸浮液中制備CL-20/NQ包覆顆粒，結(jié)果表明:制備的CL-20/NQ包覆顆粒與CL-20/NQ混合物相比活化能提高，熱爆炸臨界溫度降低，即提升了熱動(dòng)力學(xué)原點(diǎn)溫度以下的熱穩(wěn)定性，其撞擊感度與CL-20/NQ混合物相比，特性落高H50提升了10.9 cm，較原料CL-20提升了32.65cm。
　　第三，為了改善CL-20/NQ包覆顆粒的

5、缺陷，設(shè)計(jì)制備了CL-20/Estane/NQ核-殼結(jié)構(gòu)顆粒，將細(xì)化干燥后的CL-20顆粒懸浮在水中，用少量的粘結(jié)劑對(duì)其進(jìn)行第一次包覆，制備成CL-20/Estane顆粒，然后將干燥后的CL-20/Estane顆粒分散在無(wú)水乙醇中形成懸浮液，用NQ對(duì)CL-20/Estane顆粒進(jìn)行第二次包覆制備成CL-20/Estane/NQ核-殼結(jié)構(gòu)顆粒。結(jié)果表明:NQ在CL-20/Estane顆粒表面堆積，其活化能與熱爆炸臨界溫度與CL-20/NQ

6、包覆顆粒相比分別提高了22.71 KJ/mol、24.89℃;撞擊感度與CL-20/NQ包覆顆粒相比，特性落高H50提升了9 cm。
　　第四，為了探索降低HMX感度的新方向，利用噴霧結(jié)晶法試探性的制備了HMX/NQ復(fù)合材料，并對(duì)制備的HMX/NQ復(fù)合材料進(jìn)行了表征，結(jié)果表明:制備的HMX/NQ復(fù)合材料是復(fù)合式包覆，其中HMX在復(fù)合材料DSC曲線(xiàn)上表現(xiàn)的活化能比HMX原料高17.19 KJ/mol，但熱爆炸臨界溫度有稍許降低，這說(shuō)