超細(xì)CL-20的晶型控制與包覆配方設(shè)計(jì)研究.pdf

1、六硝基六氮雜異伍茲烷(CL-20)是一種籠形高能炸藥，其密度高、能量大、爆速高，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的炸藥之一，但是CL-20在常溫下存在四種晶型，在進(jìn)行重結(jié)晶的過(guò)程中非常容易發(fā)生轉(zhuǎn)晶，并且本身具有非常高的機(jī)械感度，這兩點(diǎn)嚴(yán)重限制了CL-20在軍事上的應(yīng)用范圍，因此研究CL-20的轉(zhuǎn)晶機(jī)理和降低CL-20的機(jī)械感度具有非常重要的意義。本文對(duì)CL-20的轉(zhuǎn)晶機(jī)理進(jìn)行了研究，通過(guò)重結(jié)晶得到了微米級(jí)球形CL-20，并選擇了三種種粘結(jié)劑/增塑

2、劑的配方對(duì)CL-20進(jìn)行了包覆。主要工作如下所示：
　　在細(xì)化的過(guò)程中溶劑/非溶劑體系、溫度、溶液滴加速率對(duì)CL-20晶型的影響較大，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究得出選用偶極矩小的非溶劑、溫度為65℃以下、滴加速率為1ml/min最為合適，在包覆的過(guò)程中，溫度對(duì)CL-20的晶型影響較大，溫度為60℃最為合適；
　　通過(guò)MS軟件，構(gòu)建了ε-CL-20、五種粘結(jié)劑分子和CL-20基PBX炸藥的模型，并對(duì)CL-20基PBX炸藥進(jìn)行了MD模擬，五種

3、粘結(jié)劑與CL-20炸藥的相容性完好，結(jié)合能大小排序順序?yàn)榫郾┧狨?AR-12)>Estane5703>F2602>EPDM>F2311，結(jié)合能越大表示粘結(jié)劑與炸藥的相容性越好，制備的CL-20基PBX炸藥越穩(wěn)定，根據(jù)結(jié)合能計(jì)算結(jié)果可知，選擇Estane5703和聚丙烯酸酯橡膠（AR-12)為最優(yōu)粘結(jié)劑；
　　用超聲噴霧細(xì)化裝置制備了微米級(jí)CL-20，并對(duì)細(xì)化CL-20進(jìn)行了表征和性能測(cè)試，結(jié)果表明，細(xì)化CL-20的粒徑在2μm左

4、右，晶體表面光滑，形狀規(guī)則，呈球形；細(xì)化CL-20與CL-20原料的晶型一致，為ε型，并且衍射峰變寬；與CL-20原料相比，細(xì)化CL-20的撞擊感度明顯降低，特性落高從17.98cm升高到31.95cm；細(xì)化CL-20的熱安定性更好，與CL-20原料相比，活化能升高了9.8KJ/mol，具有更優(yōu)良的熱穩(wěn)定性；
　　用水懸浮裝置，以Estane和聚丙烯酸酯橡膠(AR-12)為粘結(jié)劑，分別以硬脂酸鈣、二氧化鈦、聚四氟乙烯為增塑劑，成功