【摘 要】
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六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)是第二代高能量密度炸药典型代表之一,有望取代在推进剂和武器系统中应用广泛的RDX和HMX。但是市售的ε-HNIW晶体形貌差、感度高、粒度偏小等缺点,限制其工业应用。因此,本文通过重结晶对市售的ε-HNIW进行优化,获得高品质的ε-HNIW。具体的研究内容和结论如下:1.加晶种诱导法制备ε-HNIW。通过对正加法和反加法工艺参数的单因素分析,选择了影响较大
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六硝基六氮杂异伍兹烷（HNIW,CL-20）是第二代高能量密度炸药典型代表之一,有望取代在推进剂和武器系统中应用广泛的RDX和HMX。但是市售的ε-HNIW晶体形貌差、感度高、粒度偏小等缺点,限制其工业应用。因此,本文通过重结晶对市售的ε-HNIW进行优化,获得高品质的ε-HNIW。具体的研究内容和结论如下:1.加晶种诱导法制备ε-HNIW。通过对正加法和反加法工艺参数的单因素分析,选择了影响较大的4个因素进行了正交试验,确定了较优的工艺条件;通过对比,可以发现正加法加晶种工艺更适合制备大颗粒ε-HNIW晶体,并进行了50L、400L的放大,获得了稳定的400L工艺,重结晶后的晶体圆度值从0.72提高至0.87,中位粒径为305.231μm,长短轴比从1.96提高至1.15,密度从2.0367提高至2.0378 g·cm-3,撞击感度H50=40cm,摩擦感度P=32%,对比原料,重结晶后的品质更高。2.反溶剂快速稀释法制备ε-HNIW。通过对工艺参数的分析,获得了较优的工艺条件。经过反复试制,获得50L的稳定工艺。结果表明,制备的ε-HNIW晶体形貌和品质较好,晶体中位粒径为151.009μm,圆度值提高了20.8%,长短轴比降低了36.2%,密度提高了0.1%,撞击感度H50提高了64%,摩擦感度降低了68.8%。3.“一锅法”制备ε-HNIW。溶剂-反溶剂交替快加法制备大颗粒ε-HNIW和不同浓度法制备大颗粒ε-HNIW。方法都是在反溶剂中添加HNIW滤液,析出少量ε-HNIW晶体,起到类似“晶种”的作用,再次滴加反溶剂制备ε-HNIW晶体。重结晶后晶体形貌较好,表面光滑,结果显示,溶剂-反溶剂交替快加法制备的ε-HNIW晶体圆度值增加了22.2%,晶体长短轴比降低了42.3%,密度增加了0.02%,中位粒径为197.458μm;不同浓度法制备ε-HNIW晶体,圆度值增加了22.2%,晶体长短轴比降低了42.9%,密度增加了0.03%,中位粒径为237.872μm。
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