CN102432406A - 一种含能材料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含能材料,该含能材料由以下原料制成:强疏水性固体粒子、固体可燃剂粉末和硝酸铵溶液;所述强疏水性固体粒子为经疏水改性后与水的接触角不小于100°的固体粒子;所述固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一种或几种;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的一种或几种。本发明的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
Description
技术领域
本发明属于化工技术领域,具体涉及一种含能材料。
背景技术
粉状乳化炸药是二十世纪九十年代发展起来的一种新型工业炸药,理论上具有乳化炸药较好的抗水性能,以及粉状炸药做功能力大、使用方便的特点。粉状乳化炸药的出现,为解决粉状硝铵类炸药生产中存在的安全、环境污染、吸湿结块等诸多问题提供了可能。然而,在实际生产过程中,粉状乳化炸药经常出现吸潮粘连和硬化结块等问题,严重影响其储存稳定性和爆轰性能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足,提供一种流散性和抗水性能较好,不易吸潮粘连和硬化结块的含能材料。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种含能材料,其特征在于,由以下原料制成:强疏水性固体粒子、固体可燃剂粉末和硝酸铵溶液;所述强疏水性固体粒子为经疏水改性后与水的接触角不小于100°的固体粒子;所述固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一种或几种;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的一种或几种;所述硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子的质量比为4~80∶1;所述固体可燃剂粉末的用量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;
所述硝酸铵溶液为硝酸铵水溶液、含添加剂的硝酸铵水溶液、含消焰剂的硝酸铵水溶液或含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%;所述含添加剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,添加剂的质量浓度为0.1%~5%;所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,消焰剂的质量浓度为0.5%~35%;所述含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,添加剂的质量浓度为0.1%~5%,消焰剂的质量浓度为0.5%~35%;所述添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的一种或几种;所述消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或几种;
所述含能材料的制备方法包括以下步骤:
步骤一、在温度为20℃~95℃的条件下配制硝酸铵溶液;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入步骤一中所述硝酸铵溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量不大于使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;
步骤三、将步骤二中所述含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子分散混合均匀,得到固体粒子稳定的气包液材料;
步骤四、采用真空干燥或喷雾干燥的方式将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料干燥至材料的含水量不高于18%;当干燥后的固体粒子稳定的气包液材料符合零氧平衡原则时,得到含能材料;当干燥后的固体粒子稳定的气包液材料不符合零氧平衡原则时,向干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中补充固体可燃剂粉末至材料符合零氧平衡原则,混合均匀后得到含能材料。
上述步骤三中所述分散混合的方法为:向含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液中加入强疏水性固体粒子,然后在温度为20℃~95℃,转速为400rpm~3000rpm的条件下分散混合3s~600s;或者将强疏水性固体粒子在温度为20℃~95℃,转速为200rpm~3000rpm的条件下搅拌,然后将含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液在温度为20℃~95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合2s~600s。
上述步骤四中所述真空干燥的温度为35℃~120℃。
上述步骤四中所述喷雾干燥的气流温度为50℃~120℃,气流与物料的质量比为0.3~0.6,喷雾喷嘴的直径为10mm~20mm。
本发明还提供了一种含能材料,其特征在于,由以下原料制成:强疏水性固体粒子、固体可燃剂粉末和硝酸铵溶液;所述强疏水性固体粒子为经疏水改性后与水的接触角不小于100°的固体粒子;所述固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一种或几种;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的一种或几种;所述硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子的质量比为4~80∶1;所述固体可燃剂粉末的用量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;
所述硝酸铵溶液为硝酸铵水溶液、含添加剂的硝酸铵水溶液、含消焰剂的硝酸铵水溶液或含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%;所述含添加剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,添加剂的质量浓度为0.1%~5%;所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,消焰剂的质量浓度为0.5%~35%;所述含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,添加剂的质量浓度为0.1%~5%,消焰剂的质量浓度为0.5%~35%;所述添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的一种或几种;所述消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或几种;
所述含能材料的制备方法包括以下步骤:
步骤一、在温度为20℃~95℃的条件下配制硝酸铵溶液;
步骤二、将步骤一中所述硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子分散混合均匀,得到固体粒子稳定的气包液材料;
步骤三、采用真空干燥或喷雾干燥的方式将步骤二中所述固体粒子稳定的气包液材料干燥至材料的含水量不高于18%;
步骤四、将固体可燃剂粉末加入步骤三中经干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中,混合均匀后得到含能材料;所述固体可燃剂粉末的加入量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量。
上述步骤二中所述分散混合的方法为:向硝酸铵溶液中加入强疏水性固体粒子,然后在温度为20℃~95℃,转速为400rpm~3000rpm的条件下分散混合3s~600s;或者将强疏水性固体粒子在温度为20℃~95℃,转速为200rpm~3000rpm的条件下搅拌,然后将硝酸铵溶液在温度为20℃~95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合2s~600s。
上述步骤三中所述真空干燥的温度为35℃~120℃。
上述步骤三中所述喷雾干燥的气流温度为50℃~120℃,气流与物料的质量比为0.3~0.6,喷雾喷嘴的直径为10mm~20mm。
本发明与现有技术相比具有以下优点:
1、本发明将强疏水性固体粒子与硝酸铵溶液或含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液以搅拌或者喷雾-搅拌方式进行分散混合,制得固体粒子稳定的气包液材料,该材料具有以空气为连续相,硝酸铵溶液或含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液为分散相液滴,强疏水性固体粒子处于气水界面包裹着分散相液滴起稳定作用的结构,在对该气包液材料进行真空干燥或者喷雾干燥过程中,由于自由能最低原理,强疏水性固体粒子仍然包覆在含可能析出的硝酸铵晶体的硝酸铵溶液表面,使得制备的含能材料的流散性和抗水性能较好,不易吸潮粘连和硬化结块。
2、本发明的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
下面通过实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
具体实施方式
实施例1
步骤一、在温度为20℃的条件下配制硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为60%;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量为使所要制备的含能材料符合零氧平衡原则;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉(3.6g);
步骤三、向步骤二中所述含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液中加入2.5g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°),然后在温度为20℃,转速为3000rpm的条件下分散混合3s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在35℃条件下真空干燥至材料的含水量不高于18%,得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例2
本实施例与实施例1相同,其中不同之处在于:所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例3
步骤一、在温度为95℃的条件下配制硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为90%;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量小于使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉和聚乙烯粉;
步骤三、向步骤二中所述含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液中加入1.25g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°),然后在温度为95℃,转速为400rpm的条件下分散混合600s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子和二氧化硅粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在120℃条件下真空干燥至材料的含水量不高于18%,然后向干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中补充固体可燃剂粉末至材料符合零氧平衡原则,混合均匀后得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例4
本实施例与实施例3相同,其中不同之处在于:所用固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的一种或三种以上,或者为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的两种,或者为煤粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的一种与聚乙烯蜡粉的混合物;所用固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一种或三种以上,或者为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的两种,或者为滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一种与氧化铝粒子的混合物。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例5
步骤一、在温度为60℃的条件下配制硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%;
步骤二、将25g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°)在温度为60℃,转速为1000rpm的条件下搅拌,然后将100g步骤一中所述硝酸铵水溶液在温度为60℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合200s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤三、将步骤二中所述固体粒子稳定的气包液材料在气流温度为120℃,喷雾喷嘴直径为10mm,气流与物料的质量比为0.6的条件下喷雾干燥至材料的含水量不高于18%;
步骤四、将固体可燃剂粉末加入步骤三中经干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中,混合均匀后得到含能材料;所述固体可燃剂粉末的加入量为使所要制备的含能材料符合零氧平衡原则;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例6
本实施例与实施例5相同,其中不同之处在于:所用固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至多十一种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例7
步骤一、在温度为20℃的条件下配制含添加剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为60%,添加剂的质量浓度为0.1%;所述添加剂为硝酸钠;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述含添加剂的硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量小于使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉(3.6g);
步骤三、将1.25g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°)在温度为20℃,转速为200rpm的条件下搅拌,然后将含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液在温度为20℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合600s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在气流温度为50℃,喷雾喷嘴直径为20mm,气流与物料的质量比为0.3的条件下喷雾干燥至材料的含水量不高于18%,然后向干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中补充固体可燃剂粉末至材料符合零氧平衡原则,混合均匀后得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例8
本实施例与实施例7相同,其中不同之处在于:所用添加剂为尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾或高氯酸钾,或者为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的至少两种;所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例9
步骤一、在温度为95℃的条件下配制含添加剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为90%,添加剂的质量浓度为5%;所述添加剂为硝酸钠和尿素;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述含添加剂的硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量为使所要制备的含能材料符合零氧平衡原则;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉;
步骤三、向步骤二中所述含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液中加入25g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°),然后在温度为95℃,转速为400rpm的条件下分散混合600s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在35℃条件下真空干燥至材料的含水量不高于18%,得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例10
本实施例与实施例9相同,其中不同之处在于:所用添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的一种或三种以上,或者为尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的两种,或者为硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的一种与硝酸钠的混合物;所用固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至多十一种;所用固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至多九种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例11
步骤一、在温度为50℃的条件下配制含添加剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%,添加剂的质量浓度为3%;所述添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾;
步骤二、将2.5g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°)在温度为60℃,转速为1000rpm的条件下搅拌,然后将100g步骤一中所述含添加剂的硝酸铵水溶液在温度为60℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合300s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤三、将步骤二中所述固体粒子稳定的气包液材料在气流温度为120℃,喷雾喷嘴直径为15mm,气流与物料的质量比为0.5的条件下喷雾干燥至材料的含水量不高于18%;
步骤四、将固体可燃剂粉末加入步骤三中经干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中,混合均匀后得到含能材料;所述固体可燃剂粉末的加入量为使所要制备的含能材料符合零氧平衡原则;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例12
本实施例与实施例11相同,其中不同之处在于:所用添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的至多十四种;所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例13
步骤一、在温度为20℃的条件下配制含消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为60%,消焰剂的质量浓度为0.5%;所述消焰剂为氯化钠;
步骤二、向100g步骤一中所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中加入25g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°),然后在温度为20℃,转速为3000rpm的条件下分散混合3s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子;
步骤三、将步骤二中所述固体粒子稳定的气包液材料在50℃条件下真空干燥至材料的含水量不高于18%;
步骤四、将固体可燃剂粉末加入步骤三中经干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中,混合均匀后得到含能材料;所述固体可燃剂粉末的加入量为使所要制备的含能材料符合零氧平衡原则;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例14
本实施例与实施例13相同,其中不同之处在于:所用消焰剂为氯化钾或氯化铵,或者为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的至少两种;所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至多九种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例15
步骤一、在温度为95℃的条件下配制含消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%,消焰剂的质量浓度为35%;所述消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量小于使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉;
步骤三、将2.5g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°)在温度为95℃,转速为3000rpm的条件下搅拌,然后将含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液在温度为95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合2s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在气流温度为90℃,喷雾喷嘴直径为20mm,气流与物料的质量比为0.4的条件下喷雾干燥至材料的含水量不高于18%,然后向干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中补充固体可燃剂粉末至材料符合零氧平衡原则,混合均匀后得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例16
本实施例与实施例15相同,其中不同之处在于:所用消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或两种;所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例17
步骤一、在温度为70℃的条件下配制含消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为90%,消焰剂的质量浓度为8%;所述消焰剂为氯化钠和氯化钾;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量为使含能材料符合零氧平衡原则;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉;
步骤三、向步骤二中所述含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液中加入1.25g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°),然后在温度为70℃,转速为1500rpm的条件下分散混合300s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在80℃条件下真空干燥至材料的含水量不高于18%,得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例18
本实施例与实施例17相同,其中不同之处在于:所用消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或三种,或者为氯化钠和氯化铵,或者为氯化钾和氯化铵;所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例19
步骤一、在温度为95℃的条件下配制含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%,添加剂的质量浓度为5%,消焰剂的质量浓度为35%;所述添加剂为硝酸钠;所述消焰剂为氯化钠;
步骤二、将1.25g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°)在温度为95℃,转速为3000rpm的条件下搅拌,然后将100g步骤一中所述含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液在温度为95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合2s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤三、将步骤二中所述固体粒子稳定的气包液材料在气流温度为90℃,喷雾喷嘴直径为20mm,气流与物料的质量比为0.4的条件下喷雾干燥至材料的含水量不高于18%;
步骤四、将固体可燃剂粉末加入步骤三中经干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中,混合均匀后得到含能材料;所述固体可燃剂粉末的加入量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例20
本实施例与实施例19相同,其中不同之处在于:所用添加剂为尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾或高氯酸钾,或者为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的至少两种;所用消焰剂为氯化钾或氯化铵,或者为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的两种或三种;所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例21
步骤一、在温度为70℃的条件下配制含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为50%,添加剂的质量浓度为2%,消焰剂的质量浓度为8%;所述添加剂为硝酸镁;所述消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉;
步骤三、向步骤二中所述含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液中加入25g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°),然后在温度为70℃,转速为1500rpm的条件下分散混合300s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在80℃条件下真空干燥至材料的含水量不高于18%,得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例22
本实施例与实施例21相同,其中不同之处在于:所用添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾或高氯酸钾,或者为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的至少两种;所用消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或两种;所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例23
步骤一、在温度为20℃的条件下配制含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为90%,添加剂的质量浓度为0.1%,消焰剂的质量浓度为0.5%;所述添加剂为尿素;所述消焰剂为氯化铵;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量小于使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉;
步骤三、将2.5g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°)在温度为95℃,转速为3000rpm的条件下搅拌,然后将含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液在温度为95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合2s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在气流温度为90℃,喷雾喷嘴直径为20mm,气流与物料的质量比为0.4的条件下喷雾干燥至材料的含水量不高于18%,然后向干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中补充固体可燃剂粉末至材料符合零氧平衡原则,混合均匀后得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例24
本实施例与实施例23相同,其中不同之处在于:所用添加剂为硝酸钠、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾,或者为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的至少两种;所用消焰剂为氯化钠或氯化钾,或者为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的两种或三种;所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例25
步骤一、在温度为30℃的条件下配制硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为60%;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入100g步骤一中所述硝酸铵水溶液中,搅拌均匀得到含可燃剂的溶液;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉(1.2g);
步骤三、向步骤二中所述含可燃剂的溶液中加入2.5g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°),然后在温度为20℃,转速为1500rpm的条件下分散混合20s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤四、将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料在气流温度为120℃,喷雾喷嘴直径为10mm,气流与物料的质量比为0.6的条件下喷雾干燥至材料的含水量不高于18%,然后向干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中补充固体可燃剂粉末(聚乙烯蜡粉2.4g)至材料符合零氧平衡原则,混合均匀后得到含能材料。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例26
本实施例与实施例25相同,其中不同之处在于:所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例27
步骤一、在温度为30℃的条件下配制硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为60%;
步骤二、将2.5g强疏水性固体粒子(与水的接触角不小于100°)在温度为95℃,转速为3000rpm的条件下搅拌,然后将步骤一中所述硝酸铵水溶液在温度为95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合2s,得到固体粒子稳定的气包液材料;所述固体粒子为氧化铝粒子;
步骤三、将步骤二中所述固体粒子稳定的气包液材料在35℃条件下真空干燥至材料的含水量不高于18%;
步骤四、将固体可燃剂粉末加入步骤三中经干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中,混合均匀后得到含能材料;所述固体可燃剂粉末的加入量为使所要制备的含能材料符合零氧平衡原则所需的量;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉(3.6g)。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
实施例28
本实施例与实施例27相同,其中不同之处在于:所用固体可燃剂粉末为煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉或硫磺粉,或者为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的至少两种;所用固体粒子为二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子或沸石粒子,或者为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的至少两种。
本实施例的含能材料在温度为25℃时,暴露于空气中放置48小时,仍保持良好的流散性,未出现明显水珠,不粘连,无硬化结块,可用于制备新型炸药。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明做任何限制,凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (8)
1.一种含能材料,其特征在于,由以下原料制成:强疏水性固体粒子、固体可燃剂粉末和硝酸铵溶液;所述强疏水性固体粒子为经疏水改性后与水的接触角不小于100°的固体粒子;所述固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一种或几种;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的一种或几种;所述硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子的质量比为4~80∶1;所述固体可燃剂粉末的用量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;
所述硝酸铵溶液为硝酸铵水溶液、含添加剂的硝酸铵水溶液、含消焰剂的硝酸铵水溶液或含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%;所述含添加剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,添加剂的质量浓度为0.1%~5%;所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,消焰剂的质量浓度为0.5%~35%;所述含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,添加剂的质量浓度为0.1%~5%,消焰剂的质量浓度为0.5%~35%;所述添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的一种或几种;所述消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或几种;
所述含能材料的制备方法包括以下步骤:
步骤一、在温度为20℃~95℃的条件下配制硝酸铵溶液;
步骤二、将固体可燃剂粉末加入步骤一中所述硝酸铵溶液中,搅拌均匀得到含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液;所述固体可燃剂粉末的加入量不大于使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;
步骤三、将步骤二中所述含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子分散混合均匀,得到固体粒子稳定的气包液材料;
步骤四、采用真空干燥或喷雾干燥的方式将步骤三中所述固体粒子稳定的气包液材料干燥至材料的含水量不高于18%;当干燥后的固体粒子稳定的气包液材料符合零氧平衡原则时,得到含能材料;当干燥后的固体粒子稳定的气包液材料不符合零氧平衡原则时,向干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中补充固体可燃剂粉末至材料符合零氧平衡原则,混合均匀后得到含能材料。
2.根据权利要求1所述的一种含能材料,其特征在于,步骤三中所述分散混合的方法为:向含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液中加入强疏水性固体粒子,然后在温度为20℃~95℃,转速为400rpm~3000rpm的条件下分散混合3s~600s;或者将强疏水性固体粒子在温度为20℃~95℃,转速为200rpm~3000rpm的条件下搅拌,然后将含有固体可燃剂粉末的硝酸铵溶液在温度为20℃~95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合2s~600s。
3.根据权利要求1所述的一种含能材料,其特征在于,步骤四中所述真空干燥的温度为35℃~120℃。
4.根据权利要求1所述的一种含能材料,其特征在于,步骤四中所述喷雾干燥的气流温度为50℃~120℃,气流与物料的质量比为0.3~0.6,喷雾喷嘴的直径为10mm~20mm。
5.一种含能材料,其特征在于,由以下原料制成:强疏水性固体粒子、固体可燃剂粉末和硝酸铵溶液;所述强疏水性固体粒子为经疏水改性后与水的接触角不小于100°的固体粒子;所述固体粒子为氧化铝粒子、二氧化硅粒子、滑石粒子、蒙脱土粒子、水滑石粒子、粉煤灰粒子、硅藻土粒子、云母粒子、凹凸棒粒子和沸石粒子中的一种或几种;所述固体可燃剂粉末为聚乙烯蜡粉、煤粉、聚乙烯粉、木粉、半焦粉、聚苯乙烯粉、聚甲基丙烯酸甲酯粉、焦炭粉、木炭粉、炭黑、活性炭粉和硫磺粉中的一种或几种;所述硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子的质量比为4~80∶1;所述固体可燃剂粉末的用量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量;
所述硝酸铵溶液为硝酸铵水溶液、含添加剂的硝酸铵水溶液、含消焰剂的硝酸铵水溶液或含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液;所述硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%;所述含添加剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,添加剂的质量浓度为0.1%~5%;所述含消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,消焰剂的质量浓度为0.5%~35%;所述含添加剂和消焰剂的硝酸铵水溶液中硝酸铵的质量浓度为40%~90%,添加剂的质量浓度为0.1%~5%,消焰剂的质量浓度为0.5%~35%;所述添加剂为硝酸钠、尿素、硝酸钾、硝酸钙、二氧化硅、氧化铝、硝酸镁、一元胺或多元胺的硝酸盐、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高氯酸钠、氯酸钠、十八烷胺、氯酸钾和高氯酸钾中的一种或几种;所述消焰剂为氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或几种;
所述含能材料的制备方法包括以下步骤:
步骤一、在温度为20℃~95℃的条件下配制硝酸铵溶液;
步骤二、将步骤一中所述硝酸铵溶液与强疏水性固体粒子分散混合均匀,得到固体粒子稳定的气包液材料;
步骤三、采用真空干燥或喷雾干燥的方式将步骤二中所述固体粒子稳定的气包液材料干燥至材料的含水量不高于18%;
步骤四、将固体可燃剂粉末加入步骤三中经干燥后的固体粒子稳定的气包液材料中,混合均匀后得到含能材料;所述固体可燃剂粉末的加入量为使含能材料符合零氧平衡原则所需的量。
6.根据权利要求5所述的一种含能材料,其特征在于,步骤二中所述分散混合的方法为:向硝酸铵溶液中加入强疏水性固体粒子,然后在温度为20℃~95℃,转速为400rpm~3000rpm的条件下分散混合3s~600s;或者将强疏水性固体粒子在温度为20℃~95℃,转速为200rpm~3000rpm的条件下搅拌,然后将硝酸铵溶液在温度为20℃~95℃条件下喷雾于搅拌的强疏水性固体粒子中,分散混合2s~600s。
7.根据权利要求5所述的一种含能材料,其特征在于,步骤三中所述真空干燥的温度为35℃~120℃。
8.根据权利要求5所述的一种含能材料,其特征在于,步骤三中所述喷雾干燥的气流温度为50℃~120℃,气流与物料的质量比为0.3~0.6,喷雾喷嘴的直径为10mm~20mm。
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