摘要：为了对炸药冲击波感度进行量化评估,根据裕度和不确定度的量化(QMU)评估的通用框架和关键要素,研究了炸药安全性的QMU评估方法。按序贯试验方法设计了炸药的安全性试验,统计分析了炸药的起爆临界阈值、试验方差和响应概率,建立了隔板试验中冲击波作用下炸药安全性的QMU评估模型。通过隔板试验研究了炸药爆炸的临界隔板厚度和其他参数,利用Bruceton升降法试验和大样本量的Monte-Carlo模拟,得到炸药安全性的QMU评估的系列公式,计算了PBX-C炸药冲击波安全性要求的临界阈值Xth、均值μ、方差σ和XP估计的标准差,导出了给定置信水平时爆炸概率P相应点XP估计的不确定度区间,对冲击波作用下PBX-C炸药的安全性进行了初步QMU评估。

摘要：为提高铵油炸药(ANFO)雷管起爆感度和作功能力,向ANFO中加入不同的添加剂。借鉴板痕试验原理,设计了用于比较ANFO雷管起爆感度和作功能力的试验装置和方法,采用该方法测试了含添加剂的改性ANFO的起爆感度和作功能力。实验结果表明,所选择的几种添加剂对ANFO雷管起爆均有敏化作用,同时也都能提高ANFO的作功能力,其中Al、高氯酸铵(AP)提高ANFO作功能力的效果比NaNO2、玻璃微球和AC发泡剂更显著。分析了添加剂对ANFO雷管起爆感度和作用能力影响的机理。

摘要：为研究老化对HMX基塑料黏结炸药(PBX-6)制件热安全性的影响,分别开展了半径50mm的PBX-6炸药件在温度65℃、时间180d和365d以及温度55℃、时间140d和365d的加速老化试验;设计Φ100mm炸药件的快烤和慢烤试验装置;一个烤燃弹由2个半径50mm PBX-6炸药件组成;对未老化、经不同温度和时间加速老化的炸药件,进行了快烤试验和慢烤试验;讨论了加热方式和加热速率对烤燃温度和烤燃时间的影响,评估了老化PBX-6炸药件在火烧刺激或缓慢加热下的安全性。结果表明,快速烤燃试验中,炸药件经温度65℃老化365d后,其烤燃温度从311.2℃下降到260.4℃;PBX-6炸药件加速老化时间越长,其烤燃时间越短,烤燃温度越低,爆燃后对烤燃弹外壳和圆筒的破坏程度更大;在加热速率2℃/min的慢速烤燃试验中,炸药件经温度55℃老化140d和365d后,其烤燃温度分别为218.5℃和211.9℃。随着PBX-6炸药件加速老化时间增加,其烤燃时间和烤燃温度均减少。随加热速率上升,加速老化PBX-6炸药件的烤燃时间缩短,而烤燃温度升高;无论快烤试验或慢烤试验,由于PBX-6炸药件加速老化后,密度减少和热稳定性降低,导致老化PBX-6炸药件的烤燃时间减少,烤燃温度降低,烤燃弹的热安全性下降。

摘要：如何有效地运用活性金属来提高炸药的爆炸威力和作功能力是设计金属化炸药的关键问题。为探索B/Al复合粉在增爆炸药和温压炸药中的应用,设计并制备了3种HMX基含硼铝炸药。对Φ100 mm×105 mm样品,用空中爆炸试验和水下爆炸试验研究其能量释放特性;用Φ50 mm圆筒试验评价其作功能力,讨论了微米金属粉含量对含硼铝炸药的释能过程和作功能力的影响。结果表明,空爆和水下爆炸中,在HMX的爆轰作用下,铝粉燃烧能够促进硼粉的后燃效应,释放出大量的燃烧热,形成高温高压的膨胀产物,增加空中爆炸火球的持续时间和水下爆炸的总能量。圆筒试验中,在爆轰产物驱动铜管膨胀破裂之前,没有足够的氧和硼反应,未能体现含硼铝炸药中B的燃烧能量优势。当铜管壁膨胀破裂后,空气中的氧可进一步与B/Al复合粉反应释放大量的燃烧热,增强后效作功能力。

摘要：为了解缓慢加热对炸药件安全性的影响,分别开展了PBX-6粉末炸药样品在压力1 MPa和0.101 MPa、升温速率2℃·min^(-1) 和5℃·min^(-1) 的DSC分析,以及SR50mm PBX-6半球炸药件在55℃、140 d的加速老化试验。设计了Φ100 mm球形炸药件的慢烤试验装置,对球形S-1~#和S-2~#试样进行了升温速率分别为2℃·min^(-1) 和5℃·min^(-1) 的慢烤试验。通过热电偶和温度测试系统记录测量位置的温度变化,结合冲击波超压和试验残余物对比分析试验结果,探讨慢速烤燃行为与热分解特性的关系,综合评估PBX-6炸药件在缓慢加热条件下的安全性。结果表明,升温速率2℃·min^(-1) 时,S-1~#试样的爆燃时间为8373 s,爆响温度为218.5℃,爆燃反应较弱。升温速率5℃·min^(-1) 时,S-2~#试样的爆燃时间为4074 s,爆响温度为224.9℃,冲击波超压为21.8kPa,爆燃程度较大。即升温速率越大,试样的爆响时间越短,爆响温度越高,爆燃程度越大。

摘要：以奥克托今(HMX)为基,加入氧化剂高氯酸铵(AP)、硼铝复合粉和粘结剂端羟基聚丁二烯(HTPB),设计和制备硼铝金属化炸药。用扫描电子显微镜(SEM)观测了硼粉、铝粉及硼铝复合粉的外观形貌;用热重-差示扫描量热(TG-DSC)分析了奥克托今(HMX)和高氯酸铵(AP)对硼铝粉热氧化特性的影响,对硼铝粉的反应动力学机理进行了深入了解;为掌握金属化炸药对各种外界能量刺激的安全性以及传播爆轰波的能力,测试了硼铝金属化炸药的撞击感度、摩擦感度、电火花感度、雷管起爆感度和起爆特性。结果表明,硼铝复合粉中,球形Al粉的表面有许多小颗粒的硼粉;在室温~1000℃范围和N2气氛下,虽然压力对HMX和AP的热分解峰温有影响,但是,Al粉和B粉仅发生部分氧化,不能燃烧;硼铝金属化炸药的撞击感度为60%~80%,摩擦感度均为100%,电火花感度为3.83~6.40 kV,可以用8#工业雷管直接起爆,表明无粘结剂的硼铝金属化炸药感度较高,使用钝化HMX和AP后其感度明显降低,添加聚氨酯粘结剂后其感度进一步下降,当聚氨酯粘结剂含量为20%时,HMX基硼铝金属化炸药的撞击感度小于10%,摩擦感度小于30%,显示能满足混合炸药制备及加工工艺的安全要求;此外,直径Φ50 mm的硼铝金属化炸药可以用8#工业雷管直接起爆,能稳定传播爆轰波。

摘要：为探索硼铝复合粉在热固PBX中的应用,以HMX为基,加入氧化剂高氯酸铵(AP)、硼铝复合粉和聚氨酯黏结剂,设计和制备了6种配方的含硼铝炸药;分别制备3种带壳体及3种不带壳体的Φ50mm含硼铝炸药柱;用弹簧探针法测试了无壳体药柱和带壳体药柱的爆速,分别用经验公式和相对凹坑深度法计算了爆压,讨论了硼铝复合粉含量对其爆轰性能的影响。结果表明,炸药GH-4、GH-5和GH-6用手工浇注成型,Φ50mm×150mm炸药柱密度在1.530~1.570g/cm3之间,爆速在6.900~7.400mm/μs之间,爆压约19GPa,适用于含硼铝炸药配方筛选;炸药PF-1、PF-2和PF-3用真空振动浇注成型,Φ50mm×110mm炸药柱密度约1.693g/cm3,爆速在7.800~8.000mm/μs之间,爆压约24GPa。炸药PF-3中含质量分数20%、硼铝质量比1∶1的复合粉,含金属炸药的组合效应使少量硼铝复合粉在反应区参加反应,其爆速和爆压值较其他配方高,表明弹簧探针法可作为炸药爆速测试的一种补充电测法,在无法实施铜箔探针法的情况下,可以考虑用弹簧探针法。

摘要：叠层复合装药是由两种或两种以上装药通过叠加的方式复合而成,可以通过装药结构设计调控其安全性和能量输出特性。为研究叠层复合装药的殉爆安全性,选取典型高能炸药与钝感炸药组合的叠层复合装药为研究对象,通过数值模拟和殉爆试验研究装药结构对临界殉爆距离的影响规律。结果表明,相比于单一高能炸药PBX‑1,复合装药临界殉爆距离可减小53.3%(由7.5 mm减小至3.5 mm),能量降低22.9%;复合装药中钝感炸药厚度必须要达到特定阈值(3 mm)以上才能明显降低复合装药临界殉爆距离;随着钝感炸药占比增大,复合装药临界殉爆距离趋近于单一钝感炸药PBX‑2的临界殉爆距离。

摘要：在归纳和总结金属化炸药研究基础上,以HMX为基,加入氧化剂AP、B/Al复合粉和聚氨酯粘结剂,设计和制备含硼铝炸药。用扫描电镜观测了B粉、Al粉及B/Al复合粉的外观形貌,获得各种尺度下的扫描照片;测试了含硼铝炸药的机械感度、电火花感度和雷管起爆感度,了解金属化炸药对各种外界能量刺激的安全性;对制备的Φ50 mm含硼铝炸药柱,用弹簧探针法测试爆速,分别用经验公式和相对凹坑深度法计算爆压,讨论了B/Al复合粉含量对其爆轰性能的影响。结果表明,B/Al复合粉中,球形Al粉的表面有许多小颗粒的硼粉。含硼铝炸药的机械感度较高,使用钝化HMX和AP后感度明显降低,添加聚氨酯粘结剂后感度进一步下降。PF-1、PF-2和PF-3炸药用真空振动浇注成型,Φ50×110 mm炸药柱密度约1.693 g·cm-3,爆速在7.800~8.000 mm·μs-1之间,爆压约24 GPa。PF-3炸药中含20%质量比1∶1的B/Al复合粉,含硼铝炸药的组合效应使少量B/Al复合粉在反应区参加反应,与其他炸药相比,其爆速和爆压值较高。