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HMX含量对PBT基推进剂撞击感度和非冲击点火反应特性的影响

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高压物理学报 2024年第3期38卷 171-180页

作者：杨年马腾过光飞吴三震夏语黄寅生刘大斌徐森南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094

为了研究HMX的含量对PBT基推进剂撞击感度和非冲击点火反应特性的影响,开展了BAM落锤撞击感度试验、脆性试验和Susan试验。结果表明:随着HMX含量的增加,PBT基推进剂爆炸概率为50%时的特性落高(H50)减小,即推进剂的撞击感度随着HMX含量... 详细信息

为了研究HMX的含量对PBT基推进剂撞击感度和非冲击点火反应特性的影响,开展了BAM落锤撞击感度试验、脆性试验和Susan试验。结果表明:随着HMX含量的增加,PBT基推进剂爆炸概率为50%时的特性落高(H50)减小,即推进剂的撞击感度随着HMX含量的增加而增大。对于HMX的质量分数分别为0、5%、10%和15%的PBT基推进剂,其临界撞击点火速度分别为168、147、136、131 m/s,临界撞击点火速度随HMX含量的增加而减小;在撞击速度为120~300 m/s的非冲击作用下,4种PBT基推进剂的反应等级为爆炸或部分爆轰,相同撞击速度下,HMX的质量分数为10%的PBT基推进剂相较于其他3种PBT基推进剂具有更剧烈的反应等级。

关键词： HMX PBT基推进剂撞击感度非冲击点火反应特性

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损伤对DNAN基熔铸炸药点火后反应增长的影响

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火炸药学报 2023年第11期46卷 990-998,I0005页

作者：杨年马腾黄寅生周宝晶刘大斌徐森南京理工大学化学与化工学院江苏南京210018 南京理工大学民用爆破器材质量监督检测中心江苏南京210018

为了研究损伤对2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药点火后反应增长的影响,获取反应增长过程特性参数,对预置了不同损伤的5组样品开展了点火后反应增长的试验研究。采用单色光屏蔽技术屏蔽炸药反应过程中产生的强光干扰;采用高速相机加装... 详细信息

为了研究损伤对2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药点火后反应增长的影响,获取反应增长过程特性参数,对预置了不同损伤的5组样品开展了点火后反应增长的试验研究。采用单色光屏蔽技术屏蔽炸药反应过程中产生的强光干扰;采用高速相机加装单色光透镜观察记录整个反应增长过程,获得炸药反应增长过程的图像演化;采用压力测试系统测量反应容器内压力变化过程,获得反应增长过程压力变化。结果表明,DNAN基熔铸炸药点火后反应增长过程主要包括点火、缓慢反应和快速反应等阶段;试验中样品点火延滞时间随着损伤的增加而减少,受挤压形成1.26%损伤的样品除外;5组样品点火延滞时间均值为1.140ms;缓慢反应持续时间随着损伤程度的增加不断减少直至为0,损伤的出现加速了反应增长的进程;在快速反应阶段,反应持续时间和容器内最大压力均随着损伤程度的增加而减小;最大压力变化率随着损伤程度的增加先变大后减小,但均大于没有损伤的样品;在受高温刺激具有0.44%损伤程度的样品中,最大压力变化率为13.67MPa/ms。

关键词：材料力学损伤 2,4-二硝基苯甲醚 DNAN基熔铸炸药反应增长最大压力变化率

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低温和低压环境下炸药爆炸冲击波的传播特性

爆炸与冲击 2023年第2期43卷 16-26页

作者：李瑞李孝臣汪泉袁玉红洪晓文黄寅生安徽理工大学煤炭安全精准开采国家地方联合工程研究中心安徽淮南232001 安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001 南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 内蒙金属材料研究所山东烟台264003

针对高海拔或高空的低温、低压环境对炸药爆炸冲击波传播的影响,利用量纲分析理论和AUTODYN有限元软件,研究了低温、低压及海拔高度对炸药爆炸冲击波参量(峰值超压、比冲量和波阵面运动轨迹)的影响规律,建立了相应的计算公式,并通过数... 详细信息

针对高海拔或高空的低温、低压环境对炸药爆炸冲击波传播的影响,利用量纲分析理论和AUTODYN有限元软件,研究了低温、低压及海拔高度对炸药爆炸冲击波参量(峰值超压、比冲量和波阵面运动轨迹)的影响规律,建立了相应的计算公式,并通过数值模拟和实验数据进行了对比验证。结果表明,该计算公式可以有效预测低温和低压环境下炸药爆炸冲击波参量。环境压力降低,爆炸冲击波峰值超压和爆炸远场(比例距离Z>0.2 m/kg^(1/3))比冲量减小,冲击波传播速度增大。环境温度降低,冲击波比冲量增大,传播速度降低,峰值超压影响不大。海拔高度在0~9000 m范围内,每升高1000 m冲击波峰值超压和爆炸远场比冲量分别平均降低约3.9%和3.2%。海拔升高,爆炸近场冲击波传播速度升高,爆炸远场冲击波传播速度则降低。高海拔环境下低压对冲击波峰值超压和比冲量的影响大于低温,爆炸近场冲击波传播速度取决于低压的影响,爆炸远场冲击波传播速度取决于低温的影响。

关键词：爆炸冲击波高海拔低温环境低压环境传播特性

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两种电子雷管用点火元件的制备及研究

火工品 2022年第1期 15-19页

作者：马健行黄寅生毛立南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094

为确保电子雷管的发火可靠性与一致性,将Ni-Cr合金金属桥膜及桥丝分别焊接在印刷电路板上制成不同发火元件,并在不同发火元件表面分别涂覆硫氰酸铅点火药和锆-四氧化三铅防水点火药,制备了2种可用于电子雷管发火的电路板式刚性点火头。... 详细信息

为确保电子雷管的发火可靠性与一致性,将Ni-Cr合金金属桥膜及桥丝分别焊接在印刷电路板上制成不同发火元件,并在不同发火元件表面分别涂覆硫氰酸铅点火药和锆-四氧化三铅防水点火药,制备了2种可用于电子雷管发火的电路板式刚性点火头。对点火头的发火过程进行拍摄,并进行安全电流及发火冲能试验。结果表明:金属膜桥换能元的电热转换效率高于传统桥丝换能元,锆-四氧化三铅燃烧更加迅速、剧烈,2种点火药制成的金属膜桥式刚性点火头均有良好的安全性能与点火性能,表明电路板结合金属膜桥制造刚性点火头是可行的。

关键词：电子雷管电点火头印刷电路板金属膜桥点火药

基于PSpice软件的半导体桥换能元电爆特性的模拟仿真

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爆破器材 2023年第6期52卷 22-26,33页

作者：袁玉红张胜韩保良周彬黄寅生南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 安徽红星机电科技股份有限公司安徽合肥231135 安徽军工集团控股有限公司安徽合肥231135 陆军装备部驻合肥地区军事代表室安徽合肥231135

将电路仿真软件用于半导体桥火工品的电磁兼容性设计时,仿真准确程度取决于发火电路和半导体桥器件模型的精度。通过在电路软件中建立电容放电发火电路和半导体桥火工品电子器件模型来实现半导体桥的电爆过程仿真。研究结果表明:在电容... 详细信息

将电路仿真软件用于半导体桥火工品的电磁兼容性设计时,仿真准确程度取决于发火电路和半导体桥器件模型的精度。通过在电路软件中建立电容放电发火电路和半导体桥火工品电子器件模型来实现半导体桥的电爆过程仿真。研究结果表明:在电容放电发火仿真电路中,当回路电感为0.62μH、回路电阻为3.3 mΩ时,仿真电路可用于模拟实际电容放电发火电路;对比半导体桥火工品爆发过程的仿真和试验结果发现,子电路建模方法建立的半导体桥器件模型能够有效模拟出半导体桥的电爆特性曲线,且模拟电爆参数均在误差范围内。

关键词：半导体桥火工品电爆特性

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工业和信息化部“十二五”规划教材炸药理论

丛书名：工业和信息化部“十二五”规划教材

2016年

作者：黄寅生

本书共分7章，对炸药的热分解、燃烧、爆轰以及爆炸作用的基本特征和基本理论进行了系统的介绍。第1章绪论，介绍了炸药爆炸的特征与爆炸变化的基本形式；第2章爆炸化学，介绍了爆炸化学方程式的写法，氧平衡、爆热、爆温、爆容、有毒... 详细信息

ISBN: (纸本)9787568225588

本书共分7章，对炸药的热分解、燃烧、爆轰以及爆炸作用的基本特征和基本理论进行了系统的介绍。第1章绪论，介绍了炸药爆炸的特征与爆炸变化的基本形式；第2章爆炸化学，介绍了爆炸化学方程式的写法，氧平衡、爆热、爆温、爆容、有毒气体产物等基本爆炸参数计算；第3章炸药的热分解，介绍了炸药热分解的特点，炸药的安定性和相容性研究方法；第4章炸药的燃烧，介绍了炸药燃烧特点、燃烧方程式的建立与燃烧机理、燃烧转爆轰现象与条件；第5章炸药的爆轰理论，从冲击波基本方程式入手，介绍爆轰波的C-J理论、ZND理论以及爆轰参数的计算；第6章炸药的起爆与感度，介绍了炸药在受到热、机械、冲击波、爆轰波、光、电等外界能量作用下的起爆机理，与各种感度的试验方法及炸药的敏化及钝感方法；第7章炸药的爆炸作用，介绍了炸药爆炸对外界的作用，包括炸药爆炸的威力、猛度、聚能效应、管道效应、拐角效应的影响因素、表示方法及应用，炸药在空气中、水中和土岩中爆炸效应。全书力求引进新近的研究成果，内容丰富详实。本书是特种能源工程与技术专业的本科生教材，亦可作为与炸药相关专业的本科生和研究生的参考教材。对从事研究、生产、使用炸药的工程技术人员亦有参考价值。

关键词：工业技术化学工业爆炸物工业、火柴工业

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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典型换能元与点火药剂匹配试验研究

爆破器材 2022年第5期51卷 31-37,42页

作者：马健行王彦君陈华东徐建勇黄寅生毛立南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 泸州北方化学工业有限公司四川泸州646000 上海美同安防工程科技有限公司上海200090

选用桥丝(BW)与金属薄膜(MF)两种镍铬合金换能元,以及Pb(SCN)_(2)/KClO_(3)与Zr/Pb_(3)O_(4)两种点火药剂,分别制备了4种不同的点火元件。点火元件与5.8系发射药制成药包,并在密闭爆发器中点燃,获得相应的压力-时间曲线,以此探讨不同点... 详细信息

选用桥丝(BW)与金属薄膜(MF)两种镍铬合金换能元,以及Pb(SCN)_(2)/KClO_(3)与Zr/Pb_(3)O_(4)两种点火药剂,分别制备了4种不同的点火元件。点火元件与5.8系发射药制成药包,并在密闭爆发器中点燃,获得相应的压力-时间曲线,以此探讨不同点火药与典型换能元的匹配情况。其中,涂覆有4.8 mg Pb(SCN)_(2)/KClO_(3)的金属薄膜点火头增压速率为80.84 MPa/s,而涂有相同质量药剂的桥丝点火头增压速率仅为68.15 MPa/s。结合高速摄影图像与理论分析认为:换能元的电热转换效率可以在较大程度上影响点火药剂的发火状态;金属薄膜换能元由于具有较为集中的发火区域,因此点火能力相较于桥丝换能元更加稳定;Pb(SCN)_(2)/KClO_(3)药剂的发火状态也比Zr/Pb_(3)O_(4)药剂稳定。

关键词：点火元件密闭爆发器发射药金属薄膜

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冲击片雷管爆炸箔的制备与电爆性能

含能材料 2014年第4期22卷 514-520页

作者：黄娜唐洪佩黄寅生何义南京理工大学化工学院江苏南京210094 广东宏大爆破股份有限公司广东广州510623

为了提高爆炸箔起爆系统的能量利用率,采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术和皮秒激光微加工系统,制备了Cu、C u/Au、C u/Al/Ni三种爆炸箔,并利用自制起爆回路对其电爆性能进行了研究,结果表明,在充电电压为2000,2500 V时,C u爆炸箔在... 详细信息

为了提高爆炸箔起爆系统的能量利用率,采用闭合场非平衡磁控溅射离子镀技术和皮秒激光微加工系统,制备了Cu、C u/Au、C u/Al/Ni三种爆炸箔,并利用自制起爆回路对其电爆性能进行了研究,结果表明,在充电电压为2000,2500 V时,C u爆炸箔在电爆过程中能量利用率较高;在此电压下对三种爆炸箔的性能进行了对比测试,得到在相同的充电电压下Cu/Al/Ni、Cu/Au、C u爆炸箔的爆发电流C u/Al/Ni>C u/Au>C u,且充电电压为2500 V时C u/Al/Ni爆发电流比C u增长了36%,2000 V下比C u增长了15%;在充电电压2500 V时利用高速摄影法对三种爆炸箔电爆时产生的等离子体羽进行了观测,结果表明,等离子体羽的尺寸Cu/Al/Ni>Cu/Au>Cu。

关键词：军事化学与烟火技术冲击片雷管磁控溅射激光微加工电爆性能

Al/Bi2O3⁃HNIW复合物的制备及其性能

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含能材料 2020年第12期28卷 1132-1139,I0002页

作者：王志强黄寅生李瑞毛立南京理工大学化工学院江苏南京210094

为了探索纳米铝热剂‑猛炸药复合物代替传统起爆药的可能性,以纳米Al粉、纳米Bi2O3、工业级六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)以及纳米HNIW为原料,采用溶剂‑非溶剂(Solvent‑nonsolvent Method,SN)和物理混合(Physical Mixing Method,PM)两种方... 详细信息

为了探索纳米铝热剂‑猛炸药复合物代替传统起爆药的可能性,以纳米Al粉、纳米Bi2O3、工业级六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)以及纳米HNIW为原料,采用溶剂‑非溶剂(Solvent‑nonsolvent Method,SN)和物理混合(Physical Mixing Method,PM)两种方法分别制备了Al/Bi2O3‑HNIW复合物,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、密闭爆发器试验、铅板试验等对制备的复合物性能进行表征和测试。结果表明,采用溶剂‑非溶剂法制备的复合物中Al/Bi2O3均匀地包覆在HNIW表面,Al/Bi2O3与HNIW的质量比为3∶7时,结合压力‑时间特性曲线,Al/Bi2O3‑HNIW(SN)复合物的增压速率为2.914 GPa·s-1,约为Al/Bi2O3‑HNIW(PM)的三倍,且升压时间短;其静电感度明显低于斯蒂芬酸铅(Lead Styphnate,LS)和叠氮化铅(Lead Azide,LA),甚至低于猛炸药太安(PETN);采用太安(PETN)作为过渡药,Al/Bi2O3‑HNIW(SN)能够可靠起爆黑索今(RDX)装药。采用溶剂‑非溶剂法制备的Al/Bi2O3‑HNIW因其优异的安全性和起爆性能,有望作为雷管起爆药替代物使用。

关键词：复合物溶剂‑非溶剂法 Al/Bi2O3‑HNIW含能材料静电感度起爆药