十氢十硼酸双四乙基铵在冲击作用下的反应特性
2022-01-21牛余雷薛乐星冯晓军王晓峰
牛余雷,姜 帆,薛乐星,冯晓军,南 海,王晓峰
(西安近代化学研究所,陕西 西安 710065)
1 引言
多面体硼氢化物具有闭型笼状结构,主要由碳硼烷衍生物和离子型硼氢酸盐两类,其中离子型硼氢酸盐化合物,具有较高热值和燃速,是一类重要的火炸药添加剂,被国内外研究人员广泛关注[1-5]。在众多离子型硼氢酸盐化合物之中,以具有三角面型多面体结构的十氢十硼酸双四乙基铵(BHN-10)最具代表性,它是一种高热值燃料,具有含氮量高、生成焓高、性能稳定、毒性小等诸多优点[6],燃烧热可达53.1 MJ·kg-1[7],高于铝的30.5 MJ·kg-1,是一种具有应用前景的火炸药添加剂。
近年来,研究人员已在BHN-10 的合成、热分解及反应动力学、安定性、及其与火炸药组分的相容性和燃烧性能等方面开展了大量工作,薛云娜等[7-8]采用硼氢酸盐热解法合成了BHN-10,对其热分解机理和动力学进行了研究,并通过离子交换制备了六种新型的十氢十硼酸盐,研究了含氮杂环阳离子对十氢十硼酸盐热稳定性的影响;庞维强等[9]用差示扫描量热(DSC)和热重分析-差示扫描量热仪联用(TG-DSC)方法研究了BHN-10 的热行为及其与火炸药主要组分的相容性,表明BHN-10 与HMX、RDX、铝粉等组分均相容,可用于推进剂和混合炸药的配方;Li[12]等采用激光点火系统研究了BHN-10 在空气中的点火和燃烧行为,得到了材料的点火延迟时间和点火能量,发现其在空气中的燃烧分为挥发性热分解产物的不完全燃烧、熔融脱氢骨架的喷射和燃烧三个过程;姜帆等[10-11]对BHN-10 的热分解特性和冲击作用下的安定性进行了研究,表征了BHN-10 在冲击作用下的安定性和分解的气相、固相产物。……
