纳米TATB对几种典型高能高感炸药的包覆降感研究

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六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20),季戊四醇四硝酸酯(PETN),环四亚甲基四硝胺(HMX),此类高能敏感炸药具有优异的爆轰性能,广泛地应用于武器战斗部中,但由于CL-20、PETN、HMX的机械感度较高,不易于生产,运输,存储,并且容易因为外界作用力的影响而引发燃烧或者爆炸,导致比较重大的事故和人员伤亡。因此对含能材料进行降感处理,提高它的安全性能就显得尤为重要。TATB是一种兼具优异安定性和钝感性能的炸药。TATB基混合炸药对高温、撞击、冲击都非常钝感,能满足现代新型弹药的安全性要求,因此,开展TATB对高能高感炸药的包覆降感研究具有重要的意义。本文选取CL-20、PETN、HMX这三种典型高能高感炸药为研究对象,通过机械球磨法来制备形状规整,粒度均一的高分散纳米TATB颗粒,采用纳米TATB包覆高能高感炸药以实现降感效果,具体是以CL-20、HMX和PETN作为主体炸药,纳米TATB为降感炸药,F2603作为粘结剂,采用溶液水悬浮法制备相应的CL-20/TATB/F2603,HMX/TATB/F2603,PETN/TATB/F2603;等几种高能钝感复合材料。采用SEM、X射线衍射图谱分析、FT-IR等测试分析手段对制备的高能钝感复合材料的结构和形貌进行了表征。通过DSC技术对高能钝感复合材料的热分解特性进行了研究,结合不同升温速率下的热力学数据,对高能钝感复合材料的热力学性能进行了研究。采用机械感度测试分析了复合粒子的机械感度。结果表明,所制备的三种类型的复合钝感粒子(CL-20/TATB/F2603,HMX/TATB/F2603,PETN/TATB/F2603)形貌均为类球形,所制得的颗粒大小均一,表面均包覆有一层致密的纳米TATB颗粒;XRD测试结果显示制备的三种类型的复合钝感粒子衍射峰位置与TATB和CL-20、HMX、PETN晶体相吻合,并且能够分离出各自的特征峰,说明制备工艺并未改变晶型。DSC测试结果表明包覆后的三种复合粒子的热分解峰温均比原料有所提升,说明其热安定性得到了提高。撞击感度测试结果显示CL-20/TATB/F2603,HMX/TATB/F2603,PETN/TATB/F2603的特性落高分别为28.8 cm、36.8 cm、18.8 cm,较原料的特性落高均有明显的提升,说明复合粒子的感度得到了降低。本项目的研究对高能钝感复合含能材料的制备具有较好的指导意义。
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