郭 伟，曹 威，谭凯元，段英良，宋清官，韩 勇

（中国工程物理研究院化工材料研究所，四川 绵阳 621999）

1 引言

高热值的铝（Al）金属添加剂被用来提高炸药的做功能力已经有一百多年的历史［1］。Al 在氧化过程中生成氧化铝（Al2O3）释放很高的热量（85 GJ·m-3），而硼（B）氧化时具有更高的体积热（140 GJ·m-3）；但B 的点火和燃烧比较困难，因此限制了其在炸药中的应用［2］。与Al 一样，B 表面形成的氧化层会阻止反应的持续进行。与Al2O3的熔点2327 K（沸点3250 K）相比，B2O3的熔点仅为723 K（沸点2338 K）。根据Glassman 准则［3］，与Al 的气相燃烧不同的是，B 的燃烧是多相燃烧，而且B 的熔点很高，接近2450 K（沸点3931 K），固态或液态B 燃烧时表面会形成液态的B2O3膜。有研究表明B 与MgH2加入到含铝炸药中能够提高炸药的输出能力，此外MgH2的反应产物H2O 能够提高B 和Al 的点火和燃烧性能［4-6］。已有研究表明，添加了Al/B 混合粉的炸药爆炸能量输出高于只含有铝粉的炸药［7-8］，添加了Al/B/MgH2合金粉的炸药的爆炸能量输出和激光点火性能也优于只含有铝粉的炸药［9‑11］。但是相关研究并没有对这些新型金属化炸药的爆轰反应区结构进行研究。

ZND（Zel′dovich‑Neumann‑Döring）爆轰模型假设了爆轰波中两种重要的状态，分别为表示初始化学反应开始的VN（von Neumann）峰和表示爆轰反应结束 的CJ（Chapman‑Jouguet）点［12］。 VN 峰 的 压 力（pVN）、CJ 点的爆轰压力（pCJ）、爆轰反应区时间（tCJ）和宽度（XCJ）是描述爆轰过程的重要参数，对研究炸药的冲击起爆过程，确定化学反应速率函数具有重要意义。很多新炸药的爆轰反应区参数主要通过计算和模拟获得，并未进行实验测量，因此迫切需要开展新型炸药的爆轰反应区参数测试。……