炸药的临界直径是描述炸药爆轰传播动力学的精确参数之一,为了研究小临界直径装药的爆轰传播性能,基于Floret测试原理设计并建立了一套临界直径测试装置,通过短脉冲感度实验确定了始发装药,对测试弹体的各部件进行了优化,研究了影响炸药临界直径的因素,并测试了几种炸药的临界直径。通过短脉冲感度实验确定始发装药及其密度,综合考虑使用安全性、能量输出和短脉冲感度,球磨HMX为最佳选择,且始发装药密度为其理论最大密度(TMD)的90%,这样始发装药既能满足能量输出的要求,又能可靠被爆炸箔起爆器起爆,且使用安全性较CL-20高。对测试弹体中的加速膛、见证板、飞片和约束套进行优化,选择合适的材料和尺寸。进行加速膛优化实验,首先通过减少始发装药量和添加衰减片来降低直接作用在飞片和加速膛上的能量,其次选择五种不同硬度的材料进行加速膛材料选择,结果表明加速膛材料选择T8高碳钢最为理想,且加速膛厚度为1.8 mm。最后对见证板、飞片和约束套进行理论分析,确定其材料分别为T2紫铜、304不锈钢和45~#钢,其中飞片的厚度为0.15 mm。影响炸药临界直径的因素诸多,通过临界直径测试装置测量不同条件下的临界直径,研究了粒径、粘结剂含量、密度和约束条件对炸药临界直径的影响规律。结果表明,RDX基炸药的临界直径随着粒径的减小而减小,随着粘结剂含量的增加而增大。对于JH-14,临界直径随着密度的增加而降低,而对于TATB,其临界直径随着密度的增加反而增加。JH-14在不同约束条件下,其临界直径随着约束强度的增加而减小。最后,利用该套临界直径测试装置对FOX-7、NTO、JO-9C、PBXN-7进行了实验测试,其对应的临界直径分别为0.9 mm、3.4 mm、0.6 mm、1.75 mm。