火炸药学报 ３０ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ＆Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ 第３６卷第２期 ２ ０ １ ３年４月 热固性浇注ＰＢＸ炸药装药的界面性质 段伯祯，陈 聍，曹少庭，王克勇 （西安近代化学研究所，陕西西安７１００６５） 摘 要：采用工业ＣＴ、剖切、电镜扫描、抗拉强度等试验方法对ＰＢＸ一１１Ｏ和ＰＢＸＮ一１０９炸药采用真空浇注工艺形成 的装药界面进行了研究。结果表明，试样的轴向剖切面可见明显的目视界面，工业ＣＴ无损检测和电镜微观分析表 明界面处无分层、空隙或气孔等缺陷，界面处试样的抗拉强度介于两种炸药试样的抗拉强度之间。装药界面结合 紧密、连续，界面处装药质量良好，并具有较高的抗拉强度，其界面处和本体炸药的抗拉强度与炸药中固相颗粒大 小有关，颗粒越大的抗拉强度越小。 关键词：物理化学；热固性浇注ＰＢＸ炸药；装药界面；抗拉强度；界面性质 中图分类号：ＴＪ５５；０６４７．１１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７—７８１２（２０１３）０１—００３０—０３ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｔｗｏ Ｔｙｐｅｓ ｏｆ Ｈｅａｔ—ｃｕｒｅｄ Ｃａｓｔ ＰＢＸ Ｃｈａｒｇｅｓ ＤＵＡＮ Ｂｏ—ｚｈｅｎ。ＣＨＥＮ Ｚｈｕ，ＣＡＯ Ｓｈａｏ—ｔｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｋｅ—ｙｏｎｇ （Ｘｉ ａｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｘｉ ａｎ ７１００６５，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ，ｓｐｌｉｔｔｉｎｇ，ＳＥＭ，ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｔｅｓｔ ｗｅｒｅ ｕｓｅｄ ｔｏ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ＰＢＸ－１１０ ａｎｄ ＰＢＸＮ一１０９ ｄｅａｌｔ ｗｉｔｈ ｖａｃｕｕｍｅｄ ｃａｓｔ ｐｒｏｃｅｓｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ａｘｉａｌ ｃｒｏｓｓ ｓｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｓａｍｐｌｅ ｈａｄ ａｎ ｏｂｖｉｏｕｓ ｖｉｓｕａｌ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｎｄ ｔｈｅ ｎｏｎ—ｄｅｓｔｒｕｃｔｉｖｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ ＣＴ ｔｅｓｔ ａｎｄ ＳＥＭ ｅｘｈｉｂｉｔｅｄ ｎｏ ｄｒａｗｂａｃｋｓ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｓｕｃｈ ａｓ ｄｅｌａｍｉｎａｔｉｏｎ，ｇａｐ ｏｒ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｄｅｆｅｃｔｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｗａｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔＷＯ ＰＢＸｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｂｒｏｕｇｈｔ ｏｕｔ ｔｈａｔ ｉｔ ｗａｓ ａ ｃｏｍｐａｃｔ ａｎｄ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ｗｈｅｒｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｃｈａｒｇｅ ｗａｓ ｇｏｏｄ ｅｎｏｕｇｈ，ｗｈｉｃｈ ｌｅｄ ｔｏ ｈｉｇｈｅｒ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ．Ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｏｆ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ ａｎｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｈａｒｇｅ ｈａｄ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｓｉｚｅ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｇｒａｉｎｓ．Ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｒ ｔｈｅ ｇｒａｉｎ，ｔｈｅ ｓｍａｌｌｅｒ ｔｈｅ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ；ｈｅａｔ—ｃｕｒｉｎｇ ｃａｓｔ ＰＢＸ；ｃｈａｒｇｅ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ；ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ；ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒ— ｆａｃｅ 引 言 浇注ＰＢＸ炸药以其优良的性能得到广泛的应 用口］。但由于装药工艺设备的，装药量较大或 １ 实 验 １．１材料与仪器 弹体装药需采用分次装药时，后装的药浆在前次装 药的表面展开并结合后形成了装药界面 ］。装药界 面处有无质量缺陷，及其对装药的整体性能有无影 响成为装药所关注的问题。因此，研究装药界面对 ＲＤＸ，２类（颗粒尺寸不大于０．５ ａｍ），甘肃银 ｒ光化学工业集团有限公司；特细球形铝粉，ＦＬＱＴ ３ 型（平均颗粒尺寸为１３ ｍ），鞍钢实业微细铝粉有 限公司；ＨＭＸ，颗粒尺寸不大于２．３６ ｍｍ（Ｄ级）和 颗粒尺寸不大于０．１２５ ｒｎｍ，甘肃银光化学工业集团 有限公司；ＨＴＰＢ，黎明化工研究院。 ＤＦ一４００工业ＣＴ设备，莫斯科探伤有限公司； 装药性能的影响具有实际意义。 本研究针对以ＨＴＰＢ为黏结剂的热固性浇注 ＰＢＸ炸药浇注装药中所形成的装药界面，采用工业 ＣＴ、剖切、电镜扫描、抗拉强度等试验方法进行了对 比研究，为工厂大药量装药生产提供参考。 Ｑｕａｎｔａ６００ＦＥＧ型场发射扫描电镜，美国ＦＥＩ公司； ４５０５型材料试验机，英国ＩＮｓｔｒｏｎ公司。 收稿日期：２０１２—０８—０６； 修回日期：２０１２—０９—１３ 作者简介：段伯祯（１９６６一），男，高级工程师，从事炸药装药工艺及非标设计。 第３６卷第２期 肖 玮，李亮亮，苏健军，等：ＴＮＴ在热和撞击加载作用下的点火性能 ４１ 时的加载应力Ｐ 与 －存在以下关系：Ｐ 一１７５．１ ｐｌｏｓｉｏｎ ａｎｄ Ｓｈｏｃｋ Ｗａｖｅｓ，２００３，２３（３）：２７５—２７８． ［－２９５．７ｅｘｐ（一Ｖ。／４３．１），由此得到无底隙时ＴＮＴ ［４］ 王淑萍，王世英，肖玮，等．炸药点火阈值测量［Ｊ］．含 能材料，２００４，１２（２）：ｌ１６—１１８． ＷＡＮＧ Ｓｈｕ—ｐｉｎｇ，ＷＡＮＧ Ｓｈｉ—ｙｉｎｇ，ＸＩＡＯ Ｗｅｉ，ｅｔ ａ１． Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｇｎｉｔｉｏｎ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｔｈｅ ｅｘ— 的点火阈值约为４７０ ＭＰａ。 （２）点火应力对温度和底隙的变化均比较敏 感，且温度的影响大于底隙。 参考文献： ｐｌｏｓｉｖｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００４，１２ （２）：１１６－１１８． ［１］常双君．炸药装药质量对发射安全性的影响［Ｊ］．中国 安全科学学报，２００４，１４（１１）：７６—７８． ＣＨＡＮＧ Ｓｈｕａｎｇ—ｊｕｎ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｎ Ｅｓ］ 向聪，张奇．发射载荷下空隙形状对变形特性的影响 ［Ｊ］．火炸药学报，２００８，３１（５）：３３—３７． ＸＩＡＮＧ Ｃｏｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｑｉ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐｏｒｅ ｓｈａｐｅ ｏｎ ｔｈｅ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｌａｕｃｈ ｌｏａｄ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａ Ｓａｆｅｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｊｏｕｒｎａｌ， ２００４，１４（１１）：７６—７８． ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ， ２００８，３１（５）：３３—３７． Ｅ２］ｘｕｇ Ｇｅｎｇ－ｇｕａｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｊｉｎ－ｙｕｎ，ＨＵＡＮＧ Ｚｈｅｎｇ－ｐｉｎｇ． Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐｏｒｏｓｉｔｙ ａｎｄ ｍｅｃｈａｎｉｃ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ［６３ 魏可臻，张奇．装药内球形孔隙随加载速率变形特性 的数值模拟［Ｊ］．含能材料，２００７，１５（６）：５７０—５７３． ＷＥＩ Ｋｅ—ｚｈｅｎ．ＺＨＡＮＧ Ｑｉ．Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ Ｇｌｏｂａｌ ｈｏｌｅ ｉｎ ｃｈａｒｇｅ ｃｈａｒｇｅｓ ｌａｕｎｃｈｉｎｇ ｓａｆｅｔｙ［Ｃ］／／Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ １９９６ Ａｕ— ｔｕｍｎ Ｓｅｍｉｎａｒ ｏｎ Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ，Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓ． Ｂｅｉｊｉｎｇ：ｓ．ｎ．］，１９９６：１０～１８． ［３］王世英，胡焕性．Ｂ炸药装药发射安全性落锤模拟加 载试验研究口］．爆炸与冲击，２００３，２３（３）：２７５—２７８． ＷＡＮＧ Ｓｈｉ—ｙｉｎｇ，ＨＵ Ｈｕａｎ－ｘｉｎｇ．Ｄｒｏｐ ｈａｍｍｅｒ ｓｉｍ— ｗｉｔｈ ｌｏａｄｉｎｇ ｒａｔｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ Ｍａ— ｔｅｒｉａｌｓ，２００７，１５（６）：５７Ｏ一５７３． ［７］ 天津大学物理化学教研室．物理化学（第三版）［Ｍ］． 北京：高等教育出版社，１９９２． ｕｌａｔｉｏｎ ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｌａｕｎｃｈ ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ＢＥＪ］．Ｅｘ一 （上接第３２页） 参考文献： Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，２００８：５１－５６． ［１］孙业斌，惠君明．军用混合炸药［Ｍ］．北京：兵器工业出 版社，１９９５：２１６－２１９． ＳＵＮ Ｙｅ—Ｂｉｎ，ＨＵＩ Ｊｕｎ—ｍｉｎｇ．Ｍｉｌｉｔａｒｙ Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｅｘ— Ｅ５］ 刘继华．火炸药化学性能［Ｍ］．北京：北京理工大学出 版社，１９９７：２８７—２８８． Ｉ ＩＵ Ｊｉ—ｈｕａ．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ ｐｌｏｓｉｖｅｓ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｏｒｄｎａｎｃｅ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｐｒｅｓｓ，１９９５： ２１６—２１９． Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｂｅｉｊｉｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｅｈｎｏｌｏ— ｇＹ Ｐｒｅｓｓ，１９９７：２８７—２８８． ［２］李红霞，强洪夫，武文明．ＨＴＰＢ与ＴＤＩ固化的分子模 拟研究ｒＪ］．固体火箭技术，２００８，３１（６）：６０２—６０６． ＬＩ Ｈｏｎｇ—ｘｉａ，ＱＩＡＮＧ Ｈｏｎｇ—ｆｕ，ＷＵ Ｗｅｎ—ｍｉｎｇ．Ｍｏ— ｌｅｃｕｌａｒ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｕｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＨＴＰＢ ａｎｄ ＴＤＩ ［６］ 金长荣，任务正，杨红梅．火炸药理论与实践［Ｍ］．北 京：中国北方化学工业总公司出版，２００１：５９８—５９９． ＪＩＮ Ｃｈａｎｇ—ｒｏｎｇ，ＲＥＮ Ｗｕ—ｚｈｅｎｇ，ＹＡＮＧ Ｈｏｎｇ－ｍｅｉ． Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｓｏｌｉｄ Ｒｏｃｋｅｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００８，３１（６）： ６０２—６０６． ［Ｍ］．Ｂｅｉｊｉｎｇ：Ｃｈｉｎａ Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ Ｐｒｅｓｓ，２００１：５９８—５９９． ［３］段伯祯，高立龙，武秀全．浇注ＰＢＸ炸药装药过程中的 冒高现象＿Ｊ］．陕西兵工，２００８（１）：５－６． ［４］孙国祥．混合炸药及其发展［Ｍ］．西安：西安近代化学 研究所，２００８：５１－５６． ＳＵＮ Ｇｕｏ—ｘｉａｎｇ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｄｅｖｅｌ— ［７］ 陈鹏万，丁雁生．高聚物粘接炸药的力学行为改变破坏 机理［Ｊ］．含能材料，２００２，１２：１６１－１６４． ＣＨＥＮ Ｐｅｎｇ－ｗａｎ，ＤＩＮＧ Ｙａｎ—ｓｈｅｎｇ．Ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ｐｏｌｙｍｅｒ ｂｏｎｄｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｄｕｅ ｔｏ ｍｅ－ ｃｈａｎｉｃａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｃｈａｎｇｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒ— ｇｅｔｉｃ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００２，１２：１６１－１６４． ｏｐｍｅｎｔ［Ｍ］．Ｘｉ ａｎ：Ｘｉ ａｎ Ｍｏｄｅｒｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ
