火炸药学报 /oa CL-20晶型转变行为及转晶机理研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170501 从六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20,HNIW)的晶型特征、转晶方式、转晶影响因素、转晶机理等4个方面总结了其晶型转变的国内外研究进展。指出影响CL-20转晶的因素主要有溶剂、温度等;转晶的方向主要由各种晶型之间的吉布斯自由能决定;转晶机理主要通过Ostwald规则和溶液介导相变(SMPT)两个方面进行解释。指出今后转晶研究发展的重点是转晶的热动力学和抑制技术。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 1 7 1698801 牛诗尧, 高红旭, 曲文刚, 李娜, 赵凤起 金属-氟聚物机械活化含能材料的研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170502 从金属-氟聚物机械活化含能材料(MAECs)的最新发展出发,介绍了金属-氟聚物的能量特性,分析了该类材料的能量优势及释能机理;总结了微米级金属-氟聚物的典型缺点为组分间的扩散距离较大导致的能量释放速率低;对比了纳米铝粉的使用、反应材料微器件的设计、机械活化处理等能量释放速率调节方法,分析了机械活化工艺的优越性;综述了金属-氟聚物机械活化含能材料在机械活化工艺、反应机制、爆轰性能及其应用方面的研究状况;评述了金属-氟聚物机械活化含能材料的研究现状和不足,对未来的发展趋势进行了展望。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 8 14 1195524 陶俊, 王晓峰 DB/AP系燃烧剂的设计与性能研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170503 设计了以双基(DB)推进剂、高氯酸铵(AP)为主要组分的燃烧剂,并加入金属可燃剂B、Mg、Al来调整燃烧剂的燃烧性能,采用全自动量热仪、数码摄像机、热电偶和TG-DSC测试了燃烧剂的燃烧热、燃速、火焰温度和热性能。结果表明,金属粉的加入可以提高燃烧剂的燃烧热、燃速和火焰温度,并可以改变其火焰结构;对于长距离、高沸点物质的引燃,3种金属粉中B粉的效果最佳,DB/AP/B的火焰温度可达1 070℃,火焰长度达25cm,其燃烧过程也更稳定,而DB/AP/Mg和DB/AP/Al在燃烧过程中产生大量的火星;AP和金属粉对DB推进剂的热分解没有影响。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 15 18,23 2546417 王海朋, 杨洪涛, 朱绪强, 杨月, 成一, 宋东明 镧系金属磺酸盐催化剂在CL-20合成中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170504 针对N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>/HNO<sub>3</sub>硝化四乙酰基六氮杂异伍兹烷(TAIW)合成六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)反应时间长、收率低的缺点,以甲磺酸、苯磺酸、对甲苯磺酸、2-萘磺酸及三氟甲磺酸的镧系金属盐为催化剂,通过N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>/HNO<sub>3</sub>硝化TAIW合成CL-20;研究了镧系金属磺酸盐种类和用量、反应时间、循环利用次数对CL-20收率和纯度的影响。结果表明,金属钐的磺酸盐具有较好的催化性能,其中对甲苯磺酸钐(Sm(Tos)<sub>3</sub>)催化性能最优;当反应温度为65~75℃,反应时间为4 h,投料比<i>m</i>(Sm(Tos)<sub>3</sub>):<i>m</i>(TAIW):<i>m</i>(N<sub>2</sub>O<sub>5</sub>):<i>V</i>(HNO<sub>3</sub>)=0.3 g:3 g:4 g:15 mL时,CL-20收率为95.2%,纯度为98.6%;重复使用5次后,催化性能无明显降低。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 19 23 949047 杨超飞, 石磊, 谯娟, 钱华, 刘大斌 两种新型2-偕二硝甲基-5-硝基四唑含能离子盐的合成、表征及性能预估 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170505 以氨基-1,2,4-三唑和2-偕二硝甲基-5-硝基四唑(HDNMNT)为原料,通过中和反应合成出两种新型含能离子盐——2-偕二硝甲基-5-硝基四唑3-氨基-1,2,4-三唑盐(3-ATDNMNT)和2-偕二硝甲基-5-硝基四唑4-氨基-1,2,4-三唑盐(4-ATDNMNT),收率分别为95.4%和96.7%;利用FT-IR、<sup>1</sup>H NMR、<sup>13</sup>C NMR、<sup>15</sup>N NMR及元素分析等方法对其结构进行表征;采用量子化学方法计算了3-ATDNMNT和4-ATDNMNT的爆轰性能;在标准状态下(膨胀比为70:1),利用最小自由能原理,分别计算了两种离子盐在丁羟复合推进剂中的能量性能。结果表明,3-ATDNMNT的爆速和爆压分别为8.587 km/s和33.58 GPa,4-ATDNMNT的爆速和爆压分别为8.693 km/s和34.31 GPa。以3-ATDNMNT部分取代丁羟复合推进剂中的AP后,丁羟复合推进剂的理论比冲可达2 635.7 N·s/kg。以4-ATDNMNT部分取代丁羟复合推进剂中的AP后,当HTPB、Al、AP及4-ATDNMNT各组分质量分数分别为10%、5%、15%及70%时,获得该丁羟复合推进剂的最高理论比冲为2 677.2 N·s/kg。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 24 29,55 1566248 张敏, 许诚, 葛忠学, 毕福强, 朱勇, 卜建华, 苏海鹏, 肖啸 DNGTz二聚体分子间相互作用的密度泛函理论计算 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170506 在DFT-B3LYP/6-31G<sup>*</sup>水平下,求得3,6-二硝基胍基-1,2,4,5-四嗪(DNGTz)二聚体势能面上9种优化几何构型和电子结构。用基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPE)校正,计算了分子间相互作用能,二聚体分子间最大相互作用能为-62.24 kJ/mol。由自然键轨道(NBO)分析揭示了分子间相互作用的本质。对优化构型进行振动分析,并基于统计热力学求得温度200.0~800.0 K从单体形成二聚体的热力学性质变化。结果表明,二聚主要由强氢键所贡献,而结合能不仅取决于氢键。二聚体I、III、IV、V和VII的二聚过程在200.0 K均能自发进行,表明二聚体I、III、IV、V和VII在室温可以稳定存在。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 30 38 1604287 胡银, 宁艳利, 康莹, 宋纪蓉, 马海霞 一维热爆炸试验传热的数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170507 针对加热过程所涉及的主要传热学问题,分别建立空气夹层复合传热模型和炸药受热分解放热数值模型;计算分析了473K下油浴和空气浴加热时系统辐射率、空气对流换热系数对RDX、HMX、TATB 3种炸药热点火延滞时间的影响。结果表明,473K油浴加热和空气浴加热时RDX分别在151.7s和3 372.6s时发生热点火,表明相同温度和炸药,油浴加热时热点火延滞时间远小于空气浴加热;空气浴加热时,同一种炸药在相同温度下,随系统辐射率的降低,热点火延滞时间增加;RDX、HMX和TATB炸药辐射率由0.9降至0.1时,热点火延滞时间分别增加了180.1%、168.9%和169.3%;相同温度、相同系统辐射率条件下,对流换热系数减小,热点火延滞时间增加。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 39 44 2092267 吴松, 陈均, 李明海 3,3’-双(2,2-二甲基-5-硝基-1,3-二氧杂环己烷-5-ONN-氧化偶氮基)氧化偶氮呋咱(BDDAF)的合成、晶体结构与热行为 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170508 以三羟甲基硝基甲烷(TN)和丙酮为原料,通过缩合、碱催化、亚硝化反应合成了2,2-二甲基-5-硝基-5-亚硝基-1,3-二氧杂环己烷(DMNNDO),然后以DMNNDO与二氨基氧化偶氮呋咱(DAOAF)为原料,经氧化偶联反应合成了含能中间体3,3’-双(2,2-二甲基-5-硝基-1,3-二氧杂环己烷-5-ONN-氧化偶氮基)氧化偶氮呋咱(BDDAF),4步反应总收率为40%;采用IR、<sup>1</sup>H NMR、<sup>13</sup>C NMR、<sup>15</sup>N NMR和元素分析对目标化合物进行了结构表征;培养并获得了BDDAF的单晶,利用X-射线单晶衍射仪对其结构进行了表征;利用差示扫描量热(DSC)法和热重分析(TG)法研究了BDDAF的热行为。结果表明,BDDAF为单斜晶系,空间群为<i>P</i>2(1)/<i>n</i>,晶胞参数为<i>a</i>=0.545 04(15) nm,<i>b</i>=3.146 2(9),<i>c</i>=0.754 6(2), <i>β</i>=103.612(5)°,<i>V</i>=1.257 7(6)nm<sup>3</sup>, <i>Z</i>=2, <i>D</i>c=1.554 g/cm<sup>3</sup>,<i>F</i>(0 0 0)=608,<i>wR</i><sub>1</sub>=0.138 7,<i>wR<sub>2</sub></i>=0.330 6;优化了氧化偶联反应条件,收率达到85%;改进了氧化偶联的后处理方法,采用溶剂-非溶剂法代替柱层析分离法,产品纯度大于99%;BDDAF的熔点为117℃,热分解温度为248℃。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 45 50 1485073 张家荣, 毕福强, 王伯周, 张俊林, 贾思媛 JBO-9021炸药初始密度对爆轰波阵面曲率效应的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170509 采用高速扫描相机及电探针,在室温环境下对不同初始密度(1.894~1.901g/cm<sup>3</sup>)、不同半径(5.0、7.5、15.0mm)的钝感炸药JBO-9021药柱开展了曲率效应实验,获取了拟定态爆轰波阵面形状及波速,分析了其随炸药柱密度及半径的变化。结果表明,随着炸药JBO-9021的初始密度由1.894g/cm<sup>3</sup>增至1.901g/cm<sup>3</sup>,3种不同半径JBO-9021药柱的爆轰波拟定态波速均增大,拟定态波阵面形状变得更为平坦,波阵面中心点与边界点之间的波到达时间差降低;在小曲率范围内(<i>κ</i>&lt;0.2mm<sup>-1</sup>),JBO-9021药柱爆轰波波阵面法向波速<i>D</i><sub>n</sub>与当地曲率<i>κ</i>的关系(<i>D</i><sub>n</sub>(<i>κ</i>)关系)不受药柱半径及密度的影响,当曲率<i>κ</i> &gt; 0.2mm<sup>-1</sup>时,<i>D</i><sub>n</sub>(<i>k</i>)关系随药柱半径及炸药密度呈现离散趋势,药柱半径及初始密度共同影响爆轰波波阵面大曲率的<i>D</i><sub>n</sub>(<i>κ</i>)关系。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 51 55 2417513 郭刘伟, 汪斌, 郑贤旭, 张光昇, 杨林俊, 李强 表面活性剂对HMX基PBX性能的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170510 采用溶液-水悬浮法,以F<sub>2602</sub>为黏结剂,Span-80、Tween-80、PVA、糊精为表面活性剂,制备了HMX基PBX;采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差式扫描量热仪(DSC)对其进行了表征和热分析,并测试了其撞击感度。结果表明,加入表面活性剂包覆后未改变HMX的晶体结构;以Span-80为表面活性剂时包覆得到的HMX基PBX表面最光滑,包覆密实且无明显外漏现象;加入表面活性剂Span-80、Tween-80、PVA、糊精后得到的HMX基PBX的表观活化能分别为438.05、217.74、406.64、356.14 kJ/mol,与未加表面活性剂的样品相比降低了35.52、255.83、66.93、117.43 kJ/mol;加入Span-80的HMX基PBX热爆炸临界温度约上升1℃,表明对PBX的安定性无明显影响,撞击感度特性落高(<i>H</i><sub>50</sub>)由44.9 cm增加到63.2 cm,提高了40.76%。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 56 59,68 2030017 侯聪花, 刘志强, 贾新磊, 张园萍, 张诗敏 GAP高能低特征信号推进剂的燃烧性能调节 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170511 研究了硝胺种类、固体组分含量和粒度、增塑剂与GAP的增塑比及燃速催化剂对GAP高能低特征信号推进剂在11~19 MPa下燃烧性能的影响。结果表明,当HMX取代推进剂样品中的RDX时,推进剂的燃速较高,压强指数从0.72降至0.63;在AP和HMX总质量分数为67.5%的条件下,随着AP质量分数由5%增至30%,推进剂燃速逐渐增大,压强指数由0.82降至0.45;减小AP粒度以及在配方中添加燃速催化剂或调节过渡金属化合物J<sub>1</sub>/J<sub>2</sub>的配比,可较大幅度地增加推进剂燃速和降低压强指数,其中,J<sub>1</sub>与J<sub>2</sub>总质量分数为3%,二者质量比为2:1和1:1时,推进剂的压强指数较小,分别为0.50和0.48;随着HMX粒度减小及增塑剂与GAP黏合剂的增塑比的降低,推进剂的燃速和压强指数降低。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 60 63 1630968 宋琴, 代志高, 尹必文, 项丽, 吴京汉 撞击作用下螺压复合改性双基推进剂药片的响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170512 采用落锤仪研究了螺压复合改性双基(CMDB)推进剂药片在撞击作用下发生分解、燃烧或爆炸响应的临界值,获得了不同RDX含量、样品厚度及样品温度对推进剂在撞击作用下响应临界值的影响规律。结果表明,在推进剂中引入RDX不会增加推进剂对撞击刺激的敏感程度;RDX的质量分数为0~54.5%时,随着RDX含量的增加,推进剂药片对撞击刺激的敏感程度逐渐降低;样品厚度为1、2、3 mm时,随着样品厚度的增加,推进剂药片对撞击刺激的敏感程度显著降低;推进剂在70℃时对撞击刺激比25℃时更加敏感。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 64 68 2585381 郑伟, 王江宁, 宋秀铎, 张佳钰, 周瑞, 陈俊波, 马亚楠 聚硫橡胶对SZQu推进剂外相容性与安定性的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170513 为了探究聚硫橡胶在长期贮存过程中对SZQu推进剂外相容性和安定性的影响,使用DSC和气相色谱分别测试了在75℃条件下老化7、20、35、50、60d的3组样品(SZQu推进剂、SZQu推进剂/聚硫橡胶混合体聚硫橡胶)的热分解峰温及安定性;以热分解峰温的变化判定样品的外相容性,以中定剂及特征气体含量评判样品的安定性。结果表明,混合体系中SZQu推进剂的分解峰温随着老化时间的增加先下降后升高,老化50 d后,SZQu推进剂的分解峰温比单独体系中SZQu推进剂的高;老化20 d后,混合体系中SZQu推进剂的中定剂含量急剧下降,表明聚硫橡胶与SZQu推进剂的外相容性较差;长时间老化之后,聚硫橡胶组分进入到SZQu推进剂中,使分解峰温升高,聚硫橡胶消耗中定剂,使SZQu推进剂的贮存安定性下降。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 69 72,77 17696704 刘萌阳, 路桂娥, 江劲勇 氟化物包覆对镁铝合金与水催化反应效率的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170514 为了提高镁铝合金与水的反应效率,采用氟化物对镁铝合金粉进行表面包覆,利用扫描电镜、X射线衍射仪和粒度分析仪对合金粉与高温水反应产物进行表征,对比研究了高温下不同比例的氟化物对镁铝合金与水催化反应效率的影响。结果表明,包覆氟化物的镁铝合金与高温水反应产物的粒径减小,分散性明显改善;固相燃烧产物中主要包含Al<sub>2</sub>MgO<sub>4</sub>、MgO和Al,表明Al未完全反应;合金粉包覆氟化物后铝的反应效率明显提高,其中,包覆质量分数2%氟橡胶和2%有机氟化物的合金粉反应效率高达89.7%,与未包覆样品相比提高了14.6%。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 73 77 2206937 黄海涛, 谢五喜, 刘运飞, 鲍远鹏, 邹美帅, 王传华 发射装药用可燃紧塞元件的力学强度及燃尽性试验 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170515 为减少某发射装药的燃烧残片,对可燃紧塞元件的强度及燃尽性开展了试验研究,对比测试了传统纸质紧塞元件及可燃紧塞元件的压缩力,通过火炮输弹上膛冲击试验及野战公路运输试验测试了采用可燃紧塞元件的发射装药的结构强度;通过密闭爆发器试验测试了可燃紧塞元件的表观燃速,并通过内弹道射击试验验证了可燃紧塞元件的结构强度及膛内燃尽性。结果表明,可燃支撑筒的压缩力约为纸质支撑筒的两倍;可燃紧塞盖的压缩力约为原纸质紧塞盖的40%,约为原纸质支撑筒的80%,可燃紧塞元件力学强度可保证该发射装药在运输过程及供输弹过程中的结构完整性;在50~150MPa下,可燃紧塞元件的线燃速为ADiGu发射药燃速的8倍以上,在同一燃烧环境下,可燃紧塞元件可先于发射药在膛内燃尽;射击后炮口无燃烧残片,在内弹道过程中燃烧完全,无二次火焰,炮口无残留。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 78 81,101 2382630 严文荣, 王琼林, 张玉成, 李强 球形红细菌降解2,4-二硝基甲苯的途径及酶学性质 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170516 采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)分析了球形红细菌降解2,4-二硝基甲苯(2,4-DNT)的中间代谢产物,分析了可能的降解途径,讨论了培养基中2,4-DNT的初始质量浓度、溶液pH值及反应温度对3种酶的酶比活力影响。结果表明,当2,4-DNT的初始质量浓度为40 mg/L时,培养72 h后,可以检测到5种物质:2,4-二硝基甲苯、4-氨基-2硝基甲苯、2-氨基-4硝基甲苯、4-硝基-1,2-二(三甲基硅烷)苯、1,2,4-三(三甲基硅烷)苯,其可能的降解途径为2,4-DNT首先还原为4-氨基-2-硝基甲苯和2-氨基4-硝基甲苯,再进一步转化为4-硝基-1,2-羟基苯,然后氧化为1,2,4-三羟基苯,之后开环生成β-酮己二酸,最终降解为小分子物质。硝基还原酶、邻苯二酚2,3-双加氧酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶的酶比活力最适宜温度分别为35、30、35℃,最适宜pH值分别为7.0、8.0、7.0,最适宜培养基初始2,4-DNT质量浓度均为40 mg/L。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 82 87 1633689 白红娟, 王寿艳, 梁芳楠, 赵婷婷, 康鹏洲 氧气与气-液两相偏二甲肼作用的氧化产物及其反应机理 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170517 为了探究偏二甲肼(UDMH)在实际贮存中的失效机理,利用气相色谱-质谱(GC-MS)法测定了在氧气、氧气/水、空气、空气/水4种条件下气-液两相偏二甲肼与氧气、空气的液相反应产物,以及主要气相产物含量随时间的变化,并分析了其反应机理。结果表明,偏二甲肼的氧化产物多达19种,其中亚硝基二甲胺(NDMA)、偏腙、二甲胺、水、N,N-二甲基甲酰胺为主要产物,新检测到的4种产物为N,N,N’,N’-四甲基甲烷二胺、4-甲基脲唑、三(二甲氨基)甲烷和不对称二甲脲。氧气与气相偏二甲肼的氧化极大提高了强致癌物NDMA的生成,其中已降解偏二甲肼中有30%转化为NDMA,气相中NDMA质量分数高达1.3%;而偏二甲肼与空气作用,NDMA的生成率约5%。因此,可通过降低氧气含量避免偏二甲肼的失效和NDMA的生成。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 88 92 1926427 张浪浪, 刘祥萱, 王煊军 复合杆式射流成型及威力性能的数值模拟及试验验证 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170518 为了阐明复合杆式射流的性能,设计了8种不同材料的复合球缺罩,包括聚乙烯/铜、铝/铜、钛/铜、铁/铜、铜/铜、钼/铜、钽/铜、钨/铜材料,并采用LS-DYNA软件对其杆式射流的成型过程进行三维数值模拟,分析了杆式射流威力性能,通过静破甲试验验证了数值模拟结果。结果表明,在保持内罩材料为紫铜的条件下,随着外罩材料密度的增大,射流整体速度减小,射流动能随外罩材料密度的增大而减小;在外罩为金属材料时,外罩材料冲击阻抗越大,内罩所受爆轰波透射压力越小,射流整体速度、射流动能随外罩冲击阻抗增大而减小;经对比发现,聚乙烯/铜复合杆式射流整体速度最高,动能最大,破甲威力较佳,铝/铜复合杆式射流次之。静破甲试验结果表明,聚乙烯/铜复合杆式射流对钢靶侵彻深度较铝/铜复合杆式射流有一定提高,与数值模拟结果一致。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 93 97,106 2651164 王维占, 赵太勇, 陈智刚, 印立魁, 杨宝良, 张孝中, 郭光全 装药长径比对半球形聚能装药射流成型的数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170519 为了得到均匀、不易中断的射流,运用ANSYS/LS-DYNA软件的二维多物质纯ALE算法,建立不同装药长径比有限元模型,数值模拟了6种不同长径比的半球形聚能装药产生射流的过程,对比分析了同一时刻、同一时间段6种装药长径比对射流成型的影响。结果表明,70.5 <i>μ</i>s时,装药长径比从0.8增至1.8,射流头部速度增大31.9%,射流长度减小23.2%;46.5~70.5 <i>μ</i>s时段,射流长径比与时间呈类线性增长,射流在装药长径比约为1.2时不易断裂,均匀性最好。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 98 101 2436225 张万君, 李国辉, 王凯琳, 吴晓颖 药型罩切分方式对射流形成影响的数值模拟 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170520 为了研究药型罩切分方式对其形成射流性能的影响,利用数值模拟软件ANSYS/LS-DYNA对横向切分和纵向切分的药型罩以及未切分药型罩在爆轰波作用下形成射流的过程以及对45号板的侵彻能力进行了数值模拟,比较了不同切分方式的药型罩在爆轰波作用下形成射流的形状、头尾部速度、拉伸长度和抗拉伸性能及其对45号钢板的侵彻能力。结果表明,在相同装药条件下,横向切分药型罩相比纵向切分药型罩的头部速度提高约220 m/s,且抗拉伸性能更好,对45号钢板的侵彻深度提高约3.26 cm;横向切分药型罩相比未切分药型罩的头部速度提高约360 m/s,对45号钢板的侵彻能力提高约5.62 cm。 2017年10月27 00:00 2017年第5期 102 106 2084629 雷伟, 吕春玲, 刘媛媛, 吴鹏 2017年第5期目录 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170521 2017年10月27 00:00 2017年第5期 107 856105 2017年第5期封面 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170522 2017年10月27 00:00 2017年第5期 108 682556 2017年第5期图文摘要 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20170523 2017年10月27 00:00 2017年第5期 109 2649299