隔热胶体装药结构的耐热防护与爆炸性能

作     者：王飞 马宏昊 沈兆武 WANG Fei;MA Hong-hao;SHEN Zhao-wu

作者机构：安徽理工大学、深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室安徽淮南232001 中国科学技术大学、中国科学院材料力学行为和设计重点试验室安徽合肥230027 

基　　金：安徽理工大学校级重点项目(xjzd2020⁃03) 深部煤矿采动响应与灾害防控国家重点实验室自主研究课题(SKLMRD⁃PC20ZZ07) 安徽省高校自然科学研究项目(KJ2021A0461) 安徽省自然科学基金资助项目(2108085QA40) 

出 版 物：《含能材料》 (Chinese Journal of Energetic Materials)

年 卷 期：2023年第31卷第3期

页      码：306-315页

摘      要：为了研究高温环境下胶体装药结构的安全防护问题及其爆炸特性变化,设计了由隔热外层、吸热胶体、乳化炸药组成的装药结构,采用物性测定、测温分析、爆炸测试技术(水下爆炸,爆速实验,胶体介质近场爆压测量)及现场实验(殉爆实验,炮孔传爆),分别研究了装药结构中3种胶体配比(高分子吸水树脂(SAP)质量比分别为0,0.5%和1%)与乳化炸药2种敏化方式(亚硝酸钠敏化、膨胀珍珠岩敏化)对隔热特性和爆炸性能的影响。结果表明:含0.5%SAP的胶体材料适用于装药结构,具有阻燃性、高比热容、低导热系数特性,隔热防护时间延长至55 min。水下爆炸与爆速实验中,随着水浴加热(100℃)时间的增加,2种敏化方式药包的各项爆轰参数(冲击波压力峰值、比冲量、爆速、爆炸总能量)均持续降低。受到乳化炸药破乳与敏化热点减少的双重影响,亚硝酸钠敏化型药包(EE-SN)的爆轰性能衰减比例高于膨胀珍珠岩敏化型药包(EE-EP)。加热2 h后,膨胀珍珠岩、亚硝酸钠敏化的药包爆炸总能量损失分别为4.76%,17.62%。在胶体介质近场爆压测量中,装药结构中胶体层会减弱爆炸冲击波强度。但现场实验爆破效果良好,且实现了装药结构30 mm殉爆、炮孔内稳定传爆,说明该胶体装药结构具有很好的高温爆破应用前景。

主 题 词：高温爆破 胶体材料 隔热装药结构 乳化炸药热安全性 冲击波衰减 

学科分类：082604[082604] 08[工学] 0826[工学-生物医学工程类] 0702[理学-物理学类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11943/CJEM2022199

馆 藏 号：203120976...