一种低温度系数的RDX改性单基药探索研究

• 作 者: 翁业芹
• 出 处: 南京理工大学
• 发表日期: 2013年期
• 关键词: 改性单基药 RDX 低温度系数 力学性能 热性能 燃烧性能

火炮装药温度系数的存在严重影响其内弹道性能,通过降低发射药燃速温度系数可以降低火炮装药温度系数。本文采用在单基药基体中添加超细RDX的方法,用溶剂法制备得到可以调节高、低温时燃烧面积的改性单基药,并测试比较了改性单基药的物理化学性能和燃烧性能。通过扫描电镜实验得到,常温时改性单基药呈非均相结构,RDX颗粒与硝化棉基体之间粘结得不紧密。用三维视频显微镜观察改性单基药在高、低温时的结构可以看到：RDX含量相同时,改性单基药高温时的裂痕比低温时少；在相同温度条件下,改性单基药中RDX含量越多,其裂痕也随之增多。因改性单基药在高、低温时具有不同的表面结构,所以改性单基药在不同温度时具有不同的燃烧面积,补偿了低温时燃速的损失,从而达到降低改性单基药温度系数的效果。通过改性单基药压缩实验、拉伸实验和冲击实验得到：改性单基药的抗压缩强度、抗拉伸强度和抗冲击强度,在相同温度条件下随RDX含量的增加逐渐降低；在相同成分时随温度的降低而呈现降低趋势。通过DSC(差示扫描量热法)分析改性单基药的热分解性能。实验数据表明,改性单基药的活化能小于单基药,且RDX含量为5%的改性单基药活化能最小。故改性单基药的燃速受温度影响较小,此时发射药有一定的低温度系数,且RDX为5%的改性单基药应该是具有更优的低温度系数。通过密闭爆发器实验,分析研究改性单基药的燃烧性能。RDX含量为5%-15%的改性单基药的压力指数小于单基药；且含RDX含量为5%、10%、15%的改性单基药的燃速温度系数小于单基药,这说明此时的改性单基药具有低温度系数。其中RDX为5%的改性单基药燃速温度系数最小。且含RDX为5%、10%的改性单基药的相对压力陡度在高、低、常温时比较小,说明此时的改性单基药可以安全燃烧。综合改性单基药的力学性能、热分解性能和燃烧性能考虑,含5%RDX具有较好的低温度系数效果,且燃烧比较稳定,力学性能比较好。