关于推进剂热安全性方面的研究上个世纪以来,海内外有非常多的学者针对推进剂的热安全性方面做了相关研究,其中包括通过烤燃试验、热分析实验等对推进剂摩擦感度、撞击感度、热爆炸临界温度等参数的测定或者通过研发新工艺提高推进剂的热安全性能。77135

    Anatolij Zenin等[4-5]针对奥克托今(HMX)和黑索金(RDX)的热安全性做了一系列的实验,在1-9个大气压的情况下,运用了热电偶技术来研究HMX和RDX的燃烧波结构,因而得到了这两种物质在固体中的热释放速率、从气体向固体的热反馈速率和在气体中的热释放速率,根据这些数据判断二者的热安全性。

    卢栓仓等[6]研究出一种比较安全的成型工艺,这种新工艺对于高固含量药品的成型有重要意义,并且他们还探索了一种高固含量球形药的新工艺。运用内溶法可以得到纯硝化棉黏合剂体系的球型药,还制取得到含高固含量RDX质量分数为60%左右的硝化棉与含能弹性体混合黏合剂体系。利用这种方法值得的这种球形药的整体密度接近理论值,且颗粒均匀饱满,运用新的成型技术将球型药压成推进剂药柱,然后对药柱进行多方面的性能检验,这项研究成果显示出这一种新的成型工艺较为安全并且更加方便简单。

刘所恩等[7]对螺压硝胺改性双基推进剂的安全性进行了探索和分析,主要针对的是该推进剂在机械性激励方面的安全性和稳定性,为此共制得了7种含有不同含量RDX的硝铵改性双基推进剂试样,对这7种样品进行试验分别检验了他们的撞击和摩擦感度以及在枪击状态下的燃烧概率,从得出的实验结果和计算结果能看出,RDX含量的提高会提高螺压硝铵改性双基推进剂的摩擦感度和撞击感度,同时样品在枪击条件下的燃烧概率也会相应提高。

丁黎等[8]对为探索固含量对改性双基固体推进剂的热爆炸临界温度的影响进行了一系列实验探究,其中通过烤燃试验得到结果表示出当固含量的百分数变大时,热爆炸临界温度也会相应的增加,第一热分解峰温也会相应上升,且热稳定性也随之变大。采用高压热分解研究,得出固含量与热分解活化能的关系,结果表明,随着固含量的增高,热分解活化能也随之相应增高,这一现象反映了对于热爆炸临界温度会随固含量升高而升高的现象的理论依据。论文网

张杰等[9]运用液相分离的工艺,对被聚乙烯醇缩丁醛(PVB)包裹的硝酸铵(AN)进行了试验,从而研究其安全性能,并且对PVB的包裹性能进行了探讨。研究结果显示,用这种技术对AN进行包裹的结果很好,且PVB的包裹性能也显示良好,包裹后的AN的产品的吸湿性、结块性都有很大程度的下降,Ⅱ、Ⅲ的晶型转变时的吸收峰会向高温转移甚至消失。

    焦清介等[10]为探究RDX的粒度是否对复合改性双基推进剂(CMDB)的各种性能产生影响而进行了一系列的实验。这一实验结果显示当RDX的粒径减小时,复合改性双基推进剂的最大抗拉强度会相应提高,低温延伸率也会提高。在不同压力下的推进剂的燃烧速率也会有不同的提高,但摩擦感度的爆炸百分率会相应减少。

2 热分析技术在物质热安全性方面的应用

热分析技术就是利用程序来控制温度,从而测量出物质物理变化、化学变化与温度之间的关系的一种技术,它拥有很多额优点,例如实验进行的时间短、灵敏度高、样品需求量少以及能够较为迅速的获得样品信息[11-12]。基于这一方法的诸多优点,在最近几年里,热分析方法在关于物质热安全性的领域的研究已被普遍使用。经常使用的热分析方法包括热重分析法(thermogravimetry,TG)、差热分析法(differential thermal analysis,DTA)、差示扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)和等温量热法(isothermal calorimetry, IC)等[13-16],这几种方法都对物质的热安全性研究提供了重大帮助。

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