吸水树脂对粉状乳化炸药耐热及爆炸性能影响

作     者：林谋金 代永富 陆路 薛冰 马宏昊 谢钱斌 LIN Mou-jin;DAI Yong-fu;LU Lu;XUE Bing;MA Hong-hao;XIE Qian-bin

作者机构：西南科技大学环境与资源学院绵阳621010 中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230026 宏大爆破工程集团有限责任公司长沙410125 

出 版 物：《爆破》 (Blasting)

年 卷 期：2022年第39卷第4期

页      面：148-152,170页

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 08[工学] 0826[工学-兵器科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(12172313、11802255) 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室开放基金项目(20kfgk06) 

主　　题：爆炸力学 粉状乳化炸药 吸水树脂 耐热性 爆速 高温爆破 

摘      要：为了提高粉状乳化炸药耐高温能力,将吸水后的吸水树脂添加到粉状乳化炸药中,然后通过热电偶测得上述混合炸药在高温炮孔中的温升曲线,通过爆速仪与网线测得上述混合炸药在炮孔中的爆速。结果表明:由于水具有较大的比热容,吸水后的树脂在高温炮孔中可吸收热量与释放水蒸气,从而使混合炸药温升速度大幅降低;另外,由于吸水后的树脂与粉状乳化炸药混合后会泌水,使混合炸药内部受热比较均匀且能维持在100℃以下;随着吸水树脂含量逐渐增加,混合炸药耐热性能显著提高。由于混合炸药的密度高于粉状乳化炸药,即使吸水树脂在爆轰反应过程中会吸收热量以及阻碍爆轰波传播,但含10%吸水树脂的混合炸药的爆速与湿的粉状乳化炸药(3980 m·s^(-1))相当,并相对于粉状乳化炸药(3733 m·s^(-1))提高了6%~11%。随着吸水树脂含量逐渐增加,混合炸药的爆速大幅下降甚至出现拒爆,而且吸水树脂粒径对爆速影响也较为显著。综合考虑,在粉状乳化炸药中加入粒径为10 mm且含量为10%的吸水树脂为较优方案,其既能提高混合炸药在高温炮孔中的安全性,又不影响混合炸药的爆炸威力,对露天自燃煤矿高温爆破具有重要意义。