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孔隙塌缩对工业炸药爆轰的多重作用

2021-09-06李晓杰王小红王宇新闫鸿浩

工程爆破 2021年4期

李晓杰,王小红,王宇新,闫鸿浩

(1.大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系,辽宁 大连 116024; 2.工业装备结构分析国家重点实验室,辽宁 大连 116024)

20世纪50年代中叶, 世界工业炸药进入了以廉价硝酸铵为主体的硝铵类炸药新时期。 随着工业炸药制造技术的高速发展,以及对爆轰机理认识的深入,猛炸药敏化剂已经逐步被取代。几乎所有工业炸药都是以各种形态的硝酸铵为氧化剂,油相为还原剂,辅助以表面活性剂、敏化剂的混合炸药[1-6],例如: 多孔粒状铵油炸药、粉状乳化硝铵炸药、膨化硝铵炸药、含水浆状炸药、水胶炸药、乳化炸药、重铵油炸药等。目前所使用的工业炸药的主要敏化手段均采用各种气泡、微孔隙,其敏化机理是基于气泡绝热压缩的“热点”机理[5-6]。人们对各种粉状、粒状硝酸铵的微观结构进行了深入的研究,阐述了硝铵炸药的自敏化机理[5,7-9]。对于各种含水炸药则采用各种化学型和物理型气泡作为主要敏化剂,如:在乳化炸药中采用亚硝酸钠、H发泡剂等化学发泡,或采用膨胀珍珠岩、空心玻璃微珠、空心树脂微球等物理敏化[5-6,10-12];浆状炸药[13-14]和水胶炸药[15-16]尽管使用硝酸甲胺、铝粉、硫等进行敏化,但也必须以化学或物理手段引入气泡,作为爆轰反应中心; 重铵油炸药是水胶炸药或乳化炸药与铵油炸药的掺合物[5-6],气泡依旧对爆轰反应起着重要作用。随着研究的深入,人们对炸药内部的微观结构与宏观性能之间的关系也进行了大量研究,提出了孔隙(气泡)均匀性影响热点形成时间的均一性[17],以及孔隙形态分布影响炸药敏感度等问题[18]。……

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