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提高发射药能量是武器能源追求高威力的发展方向,开展其能量性能、燃烧性能以及力学性能等基础研究具有重要的实际意义。本文以单基发射药配方为基础,在其中添加高能组分黑索今(RDX)提高能量,通过改变RDX含量(5%、10%、15%、20%)、粒度(0.20μm、3.70μm、7.60μm、9.33μm、13.34μm、100.00μm)、硝化棉含氮量等条件制备了相应的发射药样品。借助密闭爆发器实验,研究了 RDX粒度、含量以及硝化棉含氮量等对改性单基发射药燃烧性能的影响,获得了不同RDX含量及不同硝化棉含氮量的改性单基发射药的能量规律,并结合差示扫描量热(DSC)实验获得的RDX、单基发射药以及改性单基发射药的热分解特性,对其燃烧规律进行了分析;通过抗拉伸实验、抗压缩实验和抗冲击实验等实验方法,研究了 RDX粒度、含量、硝化棉含氮量等对改性单基发射药样品力学性能的影响规律;采用静态热机械分析(TMA)实验研究了改性单基发射药的热膨胀性能,并对影响改性单基发射药力学性能的因素进行了分析。研究结果表明:改性单基发射药的热分解过程主要分为NC基体的热分解和RDX的热分解;20%RDX含量的发射药样品的火药力与单基发射药和双芳-3标准药相比分别提高 11.37%、6.93%。当RDX含量相同时(5%),随RDX粒度的减小,改性单基发射药的燃速降低,力学性能呈上升趋势,高温抗压强度与双芳-3标准药相当。含7.60μmRDX改性单基发射药的低温抗冲击强度与单基发射药和双芳-3标准药相比分别变化-11.81%、26.13%。当RDX粒度一致时(7.60μm),随RDX含量的增加,改性单基发射药的抗压、抗拉强度与单基发射药相比有小幅降低,高温抗压强度与双芳-3标准药相当。不同NC含氮量的改性单基发射药性能研究结果表明,由三种NC(A、B、C级)混合而成的改性单基发射药具有较优的综合力学性能,与单基发射药和双芳-3标准药相比,低温抗冲击强度分别提高49.45%、113.74%。