含储氢材料的RDX 基混合炸药能量输出特性
2021-11-01吴星亮徐飞扬董卓超罗一民曹卫国刘大斌
吴星亮,徐飞扬,王 旭,董卓超,马 腾,罗一民,徐 森,2,曹卫国,刘大斌
(1. 南京理工大学化工学院,江苏 南京 210094;2. 国家民用爆破器材质量监督检验中心,江苏 南京 210094;3. 中北大学环境与安全工程学院,山西 太原 030051)
1 引言
金属储氢材料因具有高能量密度、高燃烧热值、高释能效率等优点被用作添加剂广泛应用于炸药、推进剂等含能材料中[1-8],以提高含能材料的综合性能。金属储氢材料分为金属及金属合金氢化物、金属配位氢化物两大类[9],氢化镁、氢化钛和氢化锆是近几年研究较多的三种金属氢化物,也是几种典型的金属储氢材料[10-11]。
当前,国内外学者对于向混合炸药、乳化炸药、推进剂等含能材料中添加金属氢化物开展了大量研究。Wei Cao[12]等研究发现将MgH2添加到含铝炸药中,能够增加其爆炸热量和增强其后燃效应。张冠永[13]等通过水下爆炸试验和空中爆炸试验研究发现镁硼储氢合金(Mg(BHx)y)能够有效提高硝酸酯炸药的能量和后燃效应。Bing Xue 等[14]向RDX 基混合炸药中添加TiH2,其水下爆炸结果显示冲击波能、气泡能均明显提高;且小粒径的TiH2(D50=0.96 μm)性能更佳[15]。Yang Yanjing 等[16]研究了含有ZrH2的HTPB 推进剂的反应机理,ZrH2能独立地脱氢产生H2和金属Zr,从而促进气相燃烧反应。Cudziło 等[17]对含Al、(Al/ZrH2)、TiH2和ZrH2添加剂的RDX 基非理想炸药的爆热进行了详细研究,并分析了爆炸后固体产物,所有含金属炸药的能量均高于RDX 本身,Al 对总能量释放呈现正作用,而TiH2是这三种添加剂中反应性最低的添加剂。在我们的前期研究中,陈愿等[18]等研究了含新型储氢合金RDX 基炸药的水下爆炸能量性能,其总能量与同等铝含量的炸药相比高4.7%。……
