论文部分内容阅读
本文以炸药、粘结剂共溶液为喷雾干燥前驱体溶液,对HMX基和RDX基纳米复合含能微球的喷雾干燥工艺条件进行了优化。并利用喷雾干燥技术分别制备出HMX基、RDX基、CL-20基纳米复合含能微球以及CL-20/RDX共晶产品。对其性能进行了测试与表征。首先,通过SEM分析,得出了可获得最优秀颗粒形貌的工艺条件。RDX基纳米复合含能微球制备的最佳喷雾干燥工艺条件为:入口温度:85℃;空气流量:660L/h;进料速率:1.5ml/min;HMX基纳米复合含能微球制备的最佳喷雾干燥工艺条件为:入口温度:55℃;进料速率:4.5ml min-1;空气流量:430L/h。其次,以F2602、Estane5703和NC作为粘结剂,分别制备出不同的HMX基纳米复合含能微球(HMX与粘结剂比例均为98:2,三种样品分别标记为:HMX/F2602,HMX/Estane5703,HMX/NC),以HMX原料为溶液的溶质进行喷雾干燥,制备出不添加粘结剂的HMX纳米含能微球(HMX-1)。并对制备出的产品进行了SEM(扫描电子显微镜)、DSC(差示扫描量热法)、XRD(X射线粉末衍射)、撞击感度、XPS(光电子能谱)等测试。结果表明,所有产品均为球形颗粒,且为纳米复合物,纳米小颗粒粒度为30nm~100nm。不同粘结剂复合的HMX基纳米复合含能微球表面形貌不同;HMX原料溶液直接喷雾干燥后的活化能和热感度与原料相比均有所降低,与不同粘结剂复合喷雾干燥后活化能又会升高。热感度最低的为HMX/F2602样品;与原料相比,所有样品的晶型均未发生变化;HMX-1的撞击感度有大幅降低,添加NC粘结剂对样品撞击感度无明显影响,撞击感度下降最显著的为HMX/F2602样品;HMX与F2602的混合形式为表面包覆,与Estane5703和NC的混合形式为内部均匀混合。第三,以F2602、Estane5703和NC作为粘结剂,分别制备出不同的RDX基纳米复合含能微球(RDX与粘结剂比例均为95:5,三种样品分别标记为:RDX/F2602,RDX/Estane5703,RDX/NC),以RDX原料为溶液进行喷雾干燥,制备出不添加粘结剂的RDX纳米含能微球(RDX-1)。并对制备出的产品进行了SEM、DSC、XRD、撞击感度、XPS等测试,结果表明,所有产品均为球形颗粒,且为纳米复合物;与原料相比,RDX-1产品的活化能变化不大,热感度有所升高。不同粘结剂复合的RDX基纳米含能微球活化能均有所下降,热感度最低的为RDX/F2602样品,等动力学点最高的为RDX/NC样品;经过喷雾干燥后的RDX-1样品和RDX基纳米含能微球样品晶型均未发生改变;三种粘结剂与RDX的混合方式均为表面包覆;与原料相比,RDX-1的撞击感度有大幅降低,三种不同粘结剂的加入均可使样品撞击感度进一步降低。最后,以F2602为粘结剂,-CL-20为主体炸药,在不同溶剂、不同入口温度的条件下,制备出不同的CL-20/F2602(CL-20:F2602=97:3)纳米复合含能微球;以CL-20和RDX(摩尔比1:1)的共溶液为喷雾干燥前驱体溶液,制备出CL-20/RDX共晶产品。并对制备出的产品进行了XRD、SEM、DSC等测试,结果表明,在不同溶剂体系、不同入口温度条件下得到的所有CL-20/F2602产品晶型均为β型。产品形貌均为球形,且为纳米复合物,但球体表面由于溶剂不同,形貌会有所不同。CL-20/RDX产品呈类球形,粒度大小在2~5μm。通过XRD、DSC测试推测出CL-20/RDX样品为共晶产品。与原料相比,CL-20/F2602纳米复合含能微球的活化能有所提升,热感度没有明显变化,撞击感度有很大程度降低。