结论 23

致谢 24

参考文献 25

1  引言

在弹药中，常常需要通过时间机构来控制弹药的爆炸时机以期有效地利用爆炸效果。在弹药中完成定时作用有多种手段，如钟表机构、电子线路、化学腐蚀和延期燃烧等。几种方法各有优缺点，一般说机械的和电子的延期时间精度比较高，但是结构复杂，价格较高。延期燃烧是指用黑火药或烟火剂的燃烧时间来控制的。它的优点是结构简单，价格便宜，但是目前延期稍度还不如机械式的和电子式的，在短延期时间采用较多。化学腐蚀方法已不多见。

延期药盘主要由药盘壳体、延期药、输入管、输出管几部分组成。由于延期时间要求长，药量就多，所以采用药盘形式能节省体积。长延期为13~15s，短延期为7~9s[1-3]。

1。1  延期药的简介

延期药是控制传火序列延期时间的药，通常是一种氧化剂、可燃剂、粘合剂的混合物。氧化剂的主要作用是提供燃烧中所必需的氧，常用的氧化剂包括氧化物(Pb3O4, PbO, Fe2O3, Fe3O4, CuO, MoO3, WO3),过氧化物(BaO2, PbO2)，高氯酸盐(KClO4)，铬酸盐(BaCrO4,PbCrO4, SrCrO4)，和高锰酸盐(KMnO4)。可燃剂必须选择一种被氧化后能产生大量热的含能材料，通常，可燃剂可以分为金属，非金属，有机化合物。粘合剂的使用有助于造粒，和降低机械感度，此外，它还可以提高延期药剂的化学稳定性[4-6]。延期药的燃烧速度主要受可燃剂的影响，大多数延期药用金属粉作为其可燃剂。因此，延期药根据其燃烧速度和金属可燃物种类可被分为快燃烧速度（锆系，镁系，硼系）中等燃烧速度（锆-镍合金系，硅系，锰系），慢燃烧速度延期药（钨系，锑系）[7]。

延期药在燃烧反应过程中，反应体系内部存在着高温反应区、反应产物区和末反应材料区，如图1。1所示。

图1。1  燃烧中的延期药反应示意图

经典学说认为，烟火药的燃烧反应发生在直接靠近反应区界面上的一层极薄的药剂内，燃烧反应要经过蒸发、升华、热分解、预混合和扩散等中间阶段才能转变成燃烧的最终产物。燃烧过程是传质、传热等物理及化学反应过程。燃烧在凝聚相中开始，在气相中结束。

烟火药一般是多组分的机械混合物，是一种非均匀体系，它的燃烧不同于普通可燃物或均匀火药，它有自己的特征。通常烟火药的燃烧不需外界供氧，属自供氧体系(负氧平衡的药剂部分利用空气中的氧)；在燃烧反应的所有区域内热量保持平衡(凝聚相中产生的反应过程靠来自气相中所放出的热量实现)，因此烟火药的燃烧能够自持续。

烟火药的燃烧过程通常认为有三个阶段，即点火、着火与燃烧。点火(亦称引燃)，是烟火药受外加点火刺激被诱发热反应的阶段，它是烟火药剂局部表面的温度上升达到着火点的过程。着火，是烟火药受点火刺激被局部诱发热反应后产生火焰全面向药剂表面扩展的阶段，它是在烟火药剂着火反应的灼热产物(包括气体、液体和固体反应灼热产物)热传导作用下，火焰扩张到药剂表面的传播过程。燃烧，是烟火药着火传播全面扩展到药剂内部而发生的物理与化学反应的全过程[8]。

1。2  延期药盘装药结构的发展

在延期药盘中延期药的性能直接影响着延期时间，同时延期药的结构、装药方式与延期药盘的壳体材料对延期药盘的延期时间也有着很大的影响。延期药的装药结构最初为薄壳长管式，采用直压直填的方法装药，其薄壳材料有Al、Cu、Fe等，当延期时间要求不高时，尚能满足使用。这种装药方式的缺点是工艺比较落后，安全性能差，延期时间精度不高，耗药量大。之后装药结构发展为索式，装药改为拉拔式。初期用铅或铅合金延期索，为单药芯。随后出现了三芯或五芯等多芯延期索。为提高延期药的密度，从铅索又发展出铝索以及其它金属索。但是，自90年代后，国外的延期索回归厚壁钢管式，其管壳外径即雷管的内径，延期钢壳的内径是延期药燃烧精度最好的药芯直径，通常在0。20~0。35cm。自90年代后，装药工艺又回归直填直压式。此时的直填直压装药又有了新的技术内容:如分次装压、定容装药、定压压药等。最近发现，国外在保证定容、定压之外，还有一道定位严格的钻削药面的工序，边钻削边吸走钻下的药粉。这种结构减少了外来因素造成的系统误差，使延期时间精度得到进一步的提高，其优点是：耐冲击、体积小、节省药剂、延期精度高、防潮性能好等等[9-12]。