【摘 要】
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为了满足超远程火炮及高膛压穿甲弹发射装药的需求,进一步提高目前火炮的使用安全性,需要开发研制力学性能优良的高能发射药。本文采用一种硝化细菌纤维素（NBC）作为发射药含能增强材料,通过添加质量分数为5%的NBC,提高高能发射药的力学性能,并进一步研究溶剂比、溶剂种类和不同增塑剂体系对NBC发射药性能的影响。通过SEM、XRD和FTIR对发射药形貌和结构进行了表征。通过冲击试验、拉伸试验和压缩试验对其
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为了满足超远程火炮及高膛压穿甲弹发射装药的需求,进一步提高目前火炮的使用安全性,需要开发研制力学性能优良的高能发射药。本文采用一种硝化细菌纤维素（NBC）作为发射药含能增强材料,通过添加质量分数为5%的NBC,提高高能发射药的力学性能,并进一步研究溶剂比、溶剂种类和不同增塑剂体系对NBC发射药性能的影响。通过SEM、XRD和FTIR对发射药形貌和结构进行了表征。通过冲击试验、拉伸试验和压缩试验对其力学性能进行了测试。通过热重分析和差示扫描量热法研究了其热分解性能。通过爆热试验和密闭爆发器试验分析了其能量及燃烧性能。研究结果表明:添加NBC后,发射药基体同样呈现三维空间网状结构,并且大大提高了硝胺发射药的力学性能,在-40°C、20°C和50°C下的冲击强度分别提高了41.73%、141.18%和156.04%,压缩强度分别提高了36.76%、30.28%和48.68%,-40°C下拉伸强度也提高了48.63%,而在20°C和50°C时的拉伸强度基本保持不变。添加5%NBC使硝胺发射药的实测火药力提高了0.74%,并且在-40°C、20°C、50°C下,燃速系数分别提高了4.16%、5.25%、4.52%,燃速压力指数分别提高了1.57%、1.02%、2.13%。由于醇醚溶剂对NBC的溶解能力较差,使用醇醚溶剂进行捏合时,药料松散,难以制备合格发射药。从整体上看,捏合过程中使用醇酮溶剂（体积比为2:1）比使用醇酯溶剂的NBC硝胺发射药样品的力学性能更好,以含NG/DEGN发射药样品为例,-40°C下醇酮溶剂样品的冲击强度、拉伸强度、压缩强度较醇酯溶剂样品分别提高了3.18%、5.53%、31.67%。使用醇酯溶剂时发射药的燃速系数较大,同时燃速压力指数大于1,燃速受压力的影响较大,不利于发射药的稳定燃烧。使用DEGN作为增塑剂的NBC硝胺发射药具有较高的抗冲击性能（在-40°C、20°C和50°C下分别达到了16.71k J/m~2、46.42k J/m~2和57.00k J/m~2）和较高的抗拉伸及压缩强度。使用NG作为增塑剂时其火药力（1134.06J/g）较高并且燃速较快,在-40°C、20°C、50°C下,NBC-NG硝胺发射药相比于NBC-TMETN硝胺发射药,燃速系数分别提高了2.17%、4.85%、4.26%,燃速压力指数提高了5.65%、4.16%、8.27%。
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