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越受到關(guān)注，但是同時它們存在著對外界刺激敏感的缺點，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學者研究的焦點。本文通過對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和高能炸藥能量高的特點，綜合考慮炸藥的性能，首先將NQ進行了球形化，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)計制備了CL-20/Estane/NQ核-殼結(jié)構(gòu)顆粒，并對HMX/

2、NQ復合材料進行探究性制備，對制備的球形NQ、CL-20/NQ包覆顆粒、CL-20/Estane/NQ核-殼結(jié)構(gòu)顆粒、HMX/NQ復合材料進行了表征。
　　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)量分數(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。用標準容器法、掃描電子顯微鏡(SEM)、差熱掃描量熱法(DSC)和X-射線衍射儀(XRD)對最優(yōu)球形NQ進行分析。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進行重結(jié)晶細

4、化，然后使用噴霧結(jié)晶工藝對其進行包覆，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，即提升了熱動力學原點溫度以下的熱穩(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)計制備了CL-20/Estane/NQ核-殼結(jié)構(gòu)顆粒，將細化干燥后的CL-20顆粒懸浮在水中，用少量的粘結(jié)劑對其進行第一次包覆，制備成CL-20/Estane顆粒，然后將干燥后的CL-20/Estane顆粒分散在無水乙醇中形成懸浮液，用NQ對CL-20/Estane顆粒進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復合材料，并對制備的HMX/NQ復合材料進行了表征，結(jié)果表明:制備的HMX/NQ復合材料是復合式包覆，其中HMX在復合材料DSC曲線上表現(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