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浇注pbx炸药药柱的动态撞击性能

火炸药学报 2010年第5期33卷 36-38页

作者：南海高立龙郭昕王克勇郭炜杨建钢西安近代化学研究所陕西西安710065

将浇注型pbx-1药柱以150、240m/s速度撞击靶板,用扫描电子显微镜(SEM)技术和差示扫描量热仪(DSC)技术对撞击加载后的样品进行了分析,研究了浇注pbx炸药药柱的动态撞击性能。结果表明,在150、240m/s撞击加载条件下,pbx-1炸药不发生反应... 详细信息

将浇注型pbx-1药柱以150、240m/s速度撞击靶板,用扫描电子显微镜(SEM)技术和差示扫描量热仪(DSC)技术对撞击加载后的样品进行了分析,研究了浇注pbx炸药药柱的动态撞击性能。结果表明,在150、240m/s撞击加载条件下,pbx-1炸药不发生反应或点火;浇注炸药药柱的损伤主要表现为炸药颗粒破碎和颗粒与黏结剂的脱离。随着撞击加载速度的增大,pbx-1炸药颗粒破碎程度增大,炸药颗粒与高分子基体发生脱离现象越严重;pbx-1炸药撞击前后,热分解性能没有发生本质性的变化。

关键词：爆炸力学浇注pbx炸药动态撞击 SEM DSC

动态热机械分析法研究HTPB/AP基浇注pbx炸药的老化性能

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火炸药学报 2018年第4期41卷 388-393页

作者：王芳芳张林军常海王琼于思龙任治西安近代化学研究所陕西西安710065

采用动态热机械分析(DMA)法研究了HTPB/AP基浇注pbx炸药的动态力学性能,利用损耗因子(tanδ)、动态柔量(D′和D″)、黏弹系数和交联密度表征了其在70℃下的老化性能。结果表明,随老化时间的延长,HTPB/AP基浇注pbx炸药的tanδ的β峰值呈... 详细信息

采用动态热机械分析(DMA)法研究了HTPB/AP基浇注pbx炸药的动态力学性能,利用损耗因子(tanδ)、动态柔量(D′和D″)、黏弹系数和交联密度表征了其在70℃下的老化性能。结果表明,随老化时间的延长,HTPB/AP基浇注pbx炸药的tanδ的β峰值呈先增加后减小的变化趋势,α峰值则持续减小;D′和D″均呈先增加后逐渐减小的变化趋势;黏弹系数C_1增加;交联密度呈现先增加后略有降低再增加的变化规律。同时,扫描电子显微镜(SEM)的分析测定结果也验证了老化过程中造成力学损耗降低的根本原因是黏结剂基体的氧化交联,主要原因是填料/黏结剂的界面脱粘。

关键词：浇注pbx炸药动态热机械分析法 DMA 老化性能损耗因子交联密度

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典型浇注pbx炸药的准静态压缩力学行为

爆破器材 2021年第2期50卷 41-44,49页

作者：席鹏孙培培郑亚峰南海潘文西安近代化学研究所陕西西安710065

采用定应变压缩试验研究了准静态压缩条件下浇注pbx炸药(浇注型高聚物黏结炸药)的力学行为,测试了典型浇注炸药pbx-1在损伤前、后的性能,获得了炸药的真应力-应变曲线。试验结果表明,浇注pbx炸药在准静态压缩条件下的力学行为分为接触... 详细信息

采用定应变压缩试验研究了准静态压缩条件下浇注pbx炸药(浇注型高聚物黏结炸药)的力学行为,测试了典型浇注炸药pbx-1在损伤前、后的性能,获得了炸药的真应力-应变曲线。试验结果表明,浇注pbx炸药在准静态压缩条件下的力学行为分为接触压缩、弹性变形、损伤破坏和应变软化4个阶段。在压缩应变不超过损伤应变时,pbx-1炸药主要以弹性变形为主,屈服强度和屈服应变没有发生明显改变;在压缩应变超过损伤应变后,炸药中黏结剂断裂,颗粒脱黏,发生塑性变形。压缩应变增加至8%后,pbx-1炸药密度降低,残余应变增大;pbx-1炸药的屈服强度为0.6 MPa,屈服应变为10.6%,损伤应变为8%,炸药的损伤应变可以作为强度校核的依据。

关键词：浇注pbx炸药准静态压缩损伤行为压缩应变

被动围压下浇注pbx炸药的动态力学性能研究

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爆破器材 2022年第1期51卷 25-28,34页

作者：胡雪垚沈飞肖玮屈可朋西安近代化学研究所陕西西安710065

为获取一种浇注pbx炸药在被动围压加载下的动态力学性能,采用基于分离式霍普金森杆系统的被动围压试验装置开展了不同应变率(200、600 s^(-1))下该浇注pbx炸药的力学性能测试,并通过改变围压管壁厚(4、10 mm)分析了围压应力对试样轴向... 详细信息

为获取一种浇注pbx炸药在被动围压加载下的动态力学性能,采用基于分离式霍普金森杆系统的被动围压试验装置开展了不同应变率(200、600 s^(-1))下该浇注pbx炸药的力学性能测试,并通过改变围压管壁厚(4、10 mm)分析了围压应力对试样轴向应力的影响。结果表明:随着应变率和围压管壁厚的增加,被动围压下浇注pbx炸药的轴向应力(给定轴向应变)和围压应力(给定轴向应力)均呈增大趋势;且轴向应力随围压应力的增加呈指数增加。拟合得到被动围压下屈服点轴向应力与约束比之间的函数关系,与试验结果吻合良好。

关键词：浇注pbx炸药被动围压应变率围压应力

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利用分离式Hopkinson压杆技术研究浇注pbx炸药的老化性能

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爆破器材 2019年第3期48卷 23-28页

作者：王芳芳王琼于思龙顾妍常海张林军西安近代化学研究所

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术研究了HTPB/AP基浇注pbx炸药70℃下的老化性能和在不同应变率、不同老化时间、不同温度下的动态力学性能;同时,运用扫描电子显微镜分析了炸药在高应变力下的微观损伤结构。结果表明,高应变率下的应力... 详细信息

利用分离式霍普金森压杆(SHPB)技术研究了HTPB/AP基浇注pbx炸药70℃下的老化性能和在不同应变率、不同老化时间、不同温度下的动态力学性能;同时,运用扫描电子显微镜分析了炸药在高应变力下的微观损伤结构。结果表明,高应变率下的应力应变大于低应变率下,应力应变具有应变率效应;随着老化时间的增加,高温试验条件下,浇注pbx炸药的失效应变从0.364减小到0.343,失效应变逐渐减小;低温试验条件下,浇注pbx炸药的失效应变在0到56d时从0.32增加到0.34,之后基本保持不变。同时,微观、宏观损伤模式表明,界面脱黏和晶粒破碎两种损伤模式并存,应变率越高,晶粒的破碎作用越明显。

关键词：物理化学浇注pbx炸药应力应变 SHPB

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高固相含量浇注pbx炸药工艺研究

高固相含量浇注PBX炸药工艺研究

作者：孙利杰中北大学

学位级别：硕士

浇注pbx(polymer bonded explosive)炸药是以单质炸药等固体颗粒为分散相,高聚物粘结剂、增塑剂和各种添加剂为连续相经固化而成的混合炸药。由于其能量高、感度低、安全性好等优点而得到广泛应用。由于端羟基聚丁二烯(HTPB)在感度等方... 详细信息

浇注pbx(polymer bonded explosive)炸药是以单质炸药等固体颗粒为分散相,高聚物粘结剂、增塑剂和各种添加剂为连续相经固化而成的混合炸药。由于其能量高、感度低、安全性好等优点而得到广泛应用。由于端羟基聚丁二烯(HTPB)在感度等方面优于其他粘结剂,HTPB广泛应用于浇注pbx中。炸药的爆速和爆压随炸药含量的增加而增大,为了进一步提高浇注pbx炸药的威力,需要提高其固相含量。本文通过数值计算和实验确定了高固相含量浇注pbx炸药的配方。通过浇注法制备了以低分子量HTPB为粘结剂的浇注炸药,采用合理的粒度级配提高了炸药的密度,通过理论计算和实验测试分别得到了炸药的爆速和爆热,实验结果与理论计算结果相符。通过采用Material Studio软件构建RDX(0 0 1)晶面与不同分子量的HTPB的层结构,模拟炸药与不同粘结剂之间界面结合作用,计算了RDX(0 0 1)晶面与不同分子量的粘结剂HTPB之间的结合能。Ⅲ类HTPB与RDX(0 0 1)晶面的结合能为1752.9kJ/mol,低分子量HTPB与RDX(0 0 1)晶面的结合能为305.3kJ/mol。表面活性剂吐温-80和大豆卵磷脂均能降低以Ⅲ类HTPB为粘结剂的粘结剂体系的粘度,同时增加了粘结剂体系的粘流活化能,增大了粘结剂体系对温度的敏感性。表面活性剂降低粘度的作用具有一定的局限性。从粘度方面考虑低分子量HTPB可以用来制备高固相含量的浇注pbx药浆。通过药浆固化实验可知,当粘结剂为低分子量HTPB时,固化剂MDI与IPDI质量比为4:1的混合异氰酸酯固化剂可以满足药浆适用期的要求。合理的粒度级配可以降低药浆的粘度,增加药浆的流动性。当粗细粒度的固相质量比为50:20时,药浆的粘度最小。将此颗粒级配应用于浇注pbx炸药中可以得到粘度较低的药浆。通过结合粘度实验和炸药与粘结剂结合能数值计算实验及颗粒级配实验,确定了高固相含量浇注pbx炸药配方,制备了固含量为90%的浇注pbx药柱。通过爆轰参数的理论计算得到了固含量为90%浇注pbx炸药的爆速为7.9km/s,爆热为7806.4kJ/kg,通过炸药性能测试实验测得的炸药爆速和爆热与理论值接近。研究结果表明表面活性剂和低分子量HTPB都能降低粘结剂体系的粘度,含低分子量HTPB的粘结剂体系粘度最低;通过软件模拟炸药与粘结剂间的作用力,并计算其结合能,可以为粘结剂体系的筛选提供理论依据;合理的粒度级配可以降低浇注pbx药浆的粘度并增加浇注pbx炸药的固相含量;浇注pbx炸药的爆速随着固相含量的增加而增大。

关键词：浇注pbx炸药粒度级配 HTPB 数值模拟

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大药量浇注pbx炸药工程化设计

兵工自动化 2010年第4期29卷 23-24,29页

作者：关立峰吴奎先张明兰昌义中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

为尽快将浇注pbx炸药转化为产品,借鉴成熟的推进剂工艺技术,对高性能浇注pbx炸药的工程化和规模化生产开展了有关研制工作。通过实现各工序、各设施生产能力的匹配,采用系列机械化、自动化的工艺设备,实现隔离或远距离操作。其中关键工... 详细信息

为尽快将浇注pbx炸药转化为产品,借鉴成熟的推进剂工艺技术,对高性能浇注pbx炸药的工程化和规模化生产开展了有关研制工作。通过实现各工序、各设施生产能力的匹配,采用系列机械化、自动化的工艺设备,实现隔离或远距离操作。其中关键工艺装备包括大型混合机系统、炸药及氧化剂自动称量处理系统、铝粉处理系统、大型真空浇注系统和自动清洗系统。在生产能力扩大的同时,有效保证产品质量,保护人员安全健康,提高工艺过程的本质安全化水平。

关键词：浇注pbx炸药工程化大药量

低易损浇注HMX⁃Al基pbx炸药设计与性能

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含能材料 2021年第7期29卷 650-657页

作者：曹仕瑾李忠友熊伟强王鹏张天福程迪高扬湖北航天化学技术研究所湖北襄阳441003 航天化学动力技术重点实验室湖北襄阳441003

为提高HMX⁃Al基混合炸药的能量和低易损性能,通过分析计算Al含量、奥克托今(HMX)含量对炸药爆轰性能的影响规律,确定了高固含量含铝pbx(polymer bonded explosive)炸药设计依据,在此基础上通过三级颗粒级配优化、固化体系筛选及降感剂... 详细信息

为提高HMX⁃Al基混合炸药的能量和低易损性能,通过分析计算Al含量、奥克托今(HMX)含量对炸药爆轰性能的影响规律,确定了高固含量含铝pbx(polymer bonded explosive)炸药设计依据,在此基础上通过三级颗粒级配优化、固化体系筛选及降感剂、工艺助剂的选择应用,制备了固相含量90%(HMX/Al=75/15)的端羟基聚丁二烯(HTPB)/异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)黏结体系浇注固化炸药GOL⁃42,炸药工艺及安全性能优良。按照GJB772A等方法对GOL⁃42炸药进行了爆轰能量、低易损性、力学性能、热性能及加速贮存性能测试,结果表明:该炸药实测密度1.782 g·cm^(-3)、爆速8251 m·s^(-1)、爆压26.9 GPa,Φ25 mm圆筒试验格尼系数2.76 mm·μs^(-1),在快速烤燃、慢速烤燃、子弹撞击试验中响应程度均为低反应等级的燃烧反应,炸药综合性能优良,预估贮存寿命20年以上,是一种长寿命低易损浇注炸药。

关键词：杀爆战斗部浇注pbx炸药低易损性爆轰性能金属加速能力

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摩擦效应对某pbx炸药动态力学性能的影响

火炸药学报 2016年第6期39卷 69-73页

作者：李亮亮屈可朋沈飞肖玮王辉何超西安近代化学研究所陕西西安710065

基于分离式霍普金森压杆(SHPB)围压加载下的试样受力模型,考虑试样与套筒间的摩擦效应,建立了动态力学性能参量(动态泊松比及动态杨氏模量)的修正方法,并以某浇注pbx炸药为例,分别以常规方法和修正方法计算了4种试样的动态力学性能,并... 详细信息

基于分离式霍普金森压杆(SHPB)围压加载下的试样受力模型,考虑试样与套筒间的摩擦效应,建立了动态力学性能参量(动态泊松比及动态杨氏模量)的修正方法,并以某浇注pbx炸药为例,分别以常规方法和修正方法计算了4种试样的动态力学性能,并进行了对比。结果表明,对于实验所用的浇注pbx炸药,在应变率300~2000s^(-1)内,修正方法与常规方法所获得的动态参量误差不超过5%,可以忽略摩擦效应对此pbx炸药动态参量的影响。

关键词：固体力学浇注pbx炸药摩擦效应动态力学参量分离式霍普金森压杆