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5.2导爆管传爆性能参数定量分析 16
5.3 传爆参数设计与计算 18
5.4 结论 20
结 论 21
致 谢 22
参考文献 23
1 绪论
1.1课题研究背景
炸药是一种可发生快速反应的含能材料,在工业生产和军事应用等方面占有重要的地位,广泛应用于装填战斗部、工程爆破、石油开发等各个方面。目前炸药发展中的新技术主要包括[1]:合成高能量密度的化合物,如开展多硝基立方烷、多硝基金刚烷等多环笼形化合物、氮原子簇、同核异构体等研究;发展金属化炸药,在深入开展含铝炸药研究的同时,研究金属合金化炸药;进行复合炸药可燃剂和氧化剂的研究,如用二硝酞胺按(ADN)和二氟氨基(NFZ)化合物作为新型的氧化剂;将反应性材料和纳米技术应用于炸药合成。同时为提高炸药的含能密度,人们在新炸药合成和复合炸药设计两方面进行了大量研究。在炸药中加入适量金属是提高炸药能量的途径之一,这对于一些要求高能量的爆炸很有意义。大约在1900年人们开始把铝粉加入炸药中,利用炸药爆炸时铝氧化反应释放能量,来提高炸药爆炸威力。第一次世界大战期间,德国首先使用了主要成分为硝酸按和铝粉的阿莫纳尔炸药装填炮弹,增强了爆炸效果。美国在第二次世界大战期间,又以TNT代替部分硝酸按,制成了新型的阿莫纳尔炸药,进一步提高了炸药威力。此后,含铝炸药作为一族性能优良的混合炸药被广泛的应用,尤其常用于水中和空中爆炸[2]。
在含铝炸药爆炸中,由于存在铝参加反应这一特殊现象,而铝的氧化反应又同炸药组分、约束条件、铝颗粒形状和尺寸、爆轰产物的温度和化学组分等多种因素有关,这就增加了正确认识含铝炸药反应机理的困难。作为一种典型的非理想炸药,有一个较宽的反应区,反应时间为几个微秒[3],而不含铝粉的炸药反应时间不到一个微秒。含铝炸药爆炸时,铝粉能与爆炸产物中的水、氮及碳的氧化物发生二次反应,放出大量的热,使爆炸作用的持续时间延长,爆炸作用的范围扩大,因而具有高爆热和高的做功能力。用它来装填战斗部,可提高爆破作用,提高破片温度和点燃效应,特别是可提高对空、对舰武器的毁伤效力和后效作用。在杀伤型爆破战斗部中使用,也可提高毁伤有生力量、技术装备、破坏工事、桥梁、建筑物和机场跑道的威力"在大口径制导炮弹中使用,还有攻击坦克的穿甲效能[4]。
粉尘爆轰是一种常见的爆轰形式。当激波在凝聚态燃料颗粒和气相氧化剂组成的悬浮流中传播时，波后高温气流加热燃料颗粒，经一段诱导期后使之点火燃烧。当燃烧释放的热能够支持激波稳定传播，即形成爆轰。根据粉尘的燃烧特性可把粉尘分为两大类，即活性粉尘和非活性粉尘。其根本区别是非活性粉尘本身不含氧或含氧量极低，只有当分散在含氧气体中时才可能发生爆炸，存在浓度上限；反之，活性粉尘自身含氧，含氧气体的存在与否并非发生粉尘爆轰的必要条件，不存在浓度上限。论文网
粉尘爆轰在云爆弹研究中具有重要意义。早期的云爆弹使用液体燃料，液体燃料易挥发、毒性大。与液体燃料相比，固体燃料具有耐储存、毒性小的优点。常用的固体燃料是高能炸药颗粒与金属颗粒的混合物。在炸药中加入的反应金属粒子通常是镁、铝，可以增强爆炸效应，因为金属燃烧可以释放出大量的能量，可以增加爆炸波的强度和传递到物体或结构上总的冲量。