CN108586177B - 一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法 - Google Patents

一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108586177B
CN108586177B CN201810419381.5A CN201810419381A CN108586177B CN 108586177 B CN108586177 B CN 108586177B CN 201810419381 A CN201810419381 A CN 201810419381A CN 108586177 B CN108586177 B CN 108586177B
Authority
CN
China
Prior art keywords
powder
active
nano
explosive
compatibility
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810419381.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108586177A (zh
Inventor
刘吉平
杨泽江
王凡非
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chengdu Heng'an Alarming Equipment Making Co ltd
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Chengdu Heng'an Alarming Equipment Making Co ltd
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chengdu Heng'an Alarming Equipment Making Co ltd, Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Chengdu Heng'an Alarming Equipment Making Co ltd
Priority to CN201810419381.5A priority Critical patent/CN108586177B/zh
Publication of CN108586177A publication Critical patent/CN108586177A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108586177B publication Critical patent/CN108586177B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
    • C06B33/08—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide with a nitrated organic compound

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)

Abstract

本发明一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法，属于纳米含能材料表面处理技术领域。本发明采用一种加入复合型有机介质到微米级Ti粉和B粉，进而采用低温(低于20℃)机械球磨分散法得到纳米级Ti/2B活性材料粉体的新方法，用汞压力计法的方法进行相容性测试，结果表明，对本方法制备的纳米级Ti/2B活性材料粉体与RDX、HMX、TKX‑50的相容性，与普通制备的Ti/2B活性材料粉体相比，有了明显的提高。通过汞压力计法测量其试样表面处理后的反应净增放气量缩小量可达0.99ml。

Description

一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法
技术领域
本发明一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法，属于纳米含能材料表面处理技术领域。
背景技术
随着现代科技的不断进步，炸药的组成成分及用途得到了快速的发展。不同组分在使炸药的性能大大提高的同时，也产生了诸如组成成分之间的相互反应等问题。由于相容性问题与弹药的安全性和可靠性密切相关，所以在研究时就需要考虑炸药的相容性。特别是在压装高能混合炸药方面，在引入一种新的高能添加剂时，必须研究其与炸药各组分的相容性，否则容易造成安全隐患，在压制药型罩的时候还会出现炸药不成形掉渣的现象。
可通过对纳米Ti/2B活性材料进行表面改性，添加聚合物使无机粒子能与有机物和有机试剂达到浸润状态，这为无机粒子与火炸药黏合剂的致密结合奠定了良好的基础，并将纳米Ti/2B活性材料性能和聚合物性能有机地结合在一起，不仅可以解决其与炸药组分间相容性差的问题，还可以解决纳米Ti/2B活性材料分散性差、易团聚、化学稳定性差等问题。
炸药相容性测试法主要包括真空安定性、汞压力计法、气相色谱、热分析、热引发等。每种试验方法都有一定的适用范围，用不同的测试方法测试多种炸药安定性的排序结果也不尽一致。
发明内容
本发明的目的是为了解决活性Ti/2B纳米粉体材料在制备炸药过程中相容性不好的问题，提供一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法。该方法是一种通过在微米级Ti粉和B粉中，加入某种复合型有机介质，采用低温(低于20℃)机械球磨分散法得到纳米级Ti/2B活性材料粉体的新方法，制备得到的纳米级Ti/2B活性材料粉体，测试其与三种炸药(RDX、HMX、TKX-50)的相容性，与普通制备方法比较，得到明显提高。
本发明的目的是通过下述技术方案实现的。
一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法，具体步骤如下：
步骤一、在低温(低于20℃)、干燥、氩气保护的条件下，将10～30μm硼粉和40～80μm钛粉混合均匀，使用高能纳米冲磨机，采用湿法球磨，加入不锈钢研磨罐中，罐与球的容量为10:1，加入复合型有机介质的保护液，以300rpm～450rpm速度球磨至少1.5h，取出球磨产物，即得活性Ti/2B纳米粉体。
所述的Ti粉和B粉的摩尔比为Ti：B＝1:2；
所述的复合型有机介质保护液是由烷烃、硅烷类和聚酯类混合得到；三者的质量比为，烷烃：硅烷类：聚酯类＝1.0:2.5:1.5，占钛硼总质量的1/4；
步骤二、将质量分数比为1:1的活性Ti/2B纳米粉体和炸药机械混合均匀、干燥，得到活性炸药混合粉。
所述炸药为RDX、HMX或TKX-50。
有益效果
1、本发明所提供的通过加入某种复合有机介质保护液，对微米级钛硼粉采用高能纳米球磨法进行分散，得到混合均匀的活性Ti/2B纳米粉体材料，进而将其与炸药混合，以提高其相容性的制备工艺，操作简单、成本低。
2、制备的活性Ti/2B纳米粉体材料，加入某种复合有机介质保护液后，通过汞压力计法测量其试样的反应净增放气量缩小量可达0.99ml。
具体实施方式
以下结合本发明实验结果给出实施例以对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法，具体步骤如下：
(1)活性Ti/2B纳米粉体
在低温(低于20℃)、干燥、氩气保护下，将10μm硼粉和44μm的钛粉，使用高能纳米冲磨机，采用湿法球磨，二者总重为10g，以1:2的摩尔比混合，加入不锈钢研磨罐中，罐与球的容量为10:1，加入2.5g某种复合型有机介质的保护液(0.5g正庚烷、1.25g聚二甲基硅氧烷、0.75g聚对苯二甲酸乙二酯)，球磨速度300rpm，2h后取出研磨产物，即得活性Ti/2B纳米粉体。
(2)活性Ti/2B纳米粉体与RDX混合
称量好1g活性Ti/2B纳米粉体和1g RDX炸药，机械混合均匀，干燥，得到活性炸药混合粉。
(3)活性Ti/2B纳米粉体与RDX的相容性测试
称取RDX试样0.7mg，混合试样质量为1.4mg，进行汞压力计法相容性测试，恒温温度为100.0℃，加热时间连续加热40h。
实施例2：
一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法，具体步骤如下：
(1)活性Ti/2B纳米粉体
在低温(低于20℃)、干燥、氩气保护下，将10μm硼粉和44μm的钛粉，使用高能纳米冲磨机，采用湿法球磨，二者总重为10g，以1:2的摩尔比混合，加入不锈钢研磨罐中，罐与球的容量为10:1，加入2.5g某种复合型有机介质的保护液(0.5g正庚烷、1.25g聚甲基(三氟丙基)硅氧烷、0.75g聚对苯二甲酸乙二酯)，球磨速度400rpm，2h后取出研磨产物，即得活性Ti/2B纳米粉体。
(2)活性Ti/2B纳米粉体与HMX混合
称量好1g活性Ti/2B纳米粉体和1g RDX，机械混合均匀，干燥，得到活性炸药混合粉。
(3)活性Ti/2B纳米粉体与HMX的相容性测试
称取HMX试样0.7mg，混合试样质量为1.4mg，进行汞压力计法相容性测试，恒温温度为100.0℃，加热时间连续加热40h。
实施例3：
一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法，具体步骤如下：
(1)活性Ti/2B纳米粉体
在低温(低于20℃)、干燥、氩气保护下，将10μm硼粉和44μm的钛粉，使用高能纳米冲磨机，采用湿法球磨，二者总重为10g，以1:2的摩尔比混合，加入不锈钢研磨罐中，罐与球的容量为10:1，加入2.5g某种复合型有机介质的保护液(0.5g正庚烷、1.25g聚二甲基硅氧烷、0.75g聚对苯二甲酸乙二酯)，球磨速度500rpm，2h后取出研磨产物，即得活性Ti/2B纳米粉体。
(2)活性Ti/2B纳米粉体与TKX-50混合
称量好1g活性Ti/2B纳米粉体和1g RDX，机械混合均匀，干燥，得到活性炸药混合粉。
(3)活性Ti/2B纳米粉体与TKX-50的相容性测试
称取TKX-50试样0.7mg，混合试样质量为1.4mg，进行汞压力计法相容性测试，恒温温度为100.0℃，加热时间连续加热40h。
表1三个试验案例的物料比及测试结果
Figure BDA0001650312050000041
注：表面处理前，表面处理后的活性Ti/2B纳米粉体放气量0.6ml；RDX、HMX、TKX-50放气量分别为0.15ml、0.25ml、0.35ml
以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一、在低温、干燥、氩气保护的条件下，将10~30µm硼粉和40~80µm钛粉混合均匀，使用高能纳米冲磨机，采用湿法球磨，加入不锈钢研磨罐中，罐与球的容量为10:1，加入复合型有机介质的保护液，以300rpm～450rpm速度球磨至少1.5h，取出球磨产物，即得活性Ti/2B纳米粉体；
所述的Ti粉和B粉的摩尔比为Ti：B=1:2；
所述的复合型有机介质保护液是由烷烃、硅烷类和聚酯类混合得到；三者的质量比为，烷烃：硅烷类：聚酯类=1.0:2.5:1.5，占钛硼总质量的1/4；
步骤二、将质量分数比为1:1的活性Ti/2B纳米粉体和炸药机械混合均匀、干燥，得到活性炸药混合粉；
所述炸药为RDX、HMX或TKX-50。
2.如权利要求1所述的一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法，其特征在于：所述低温为温度低于20℃。
CN201810419381.5A 2018-05-04 2018-05-04 一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法 Active CN108586177B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810419381.5A CN108586177B (zh) 2018-05-04 2018-05-04 一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810419381.5A CN108586177B (zh) 2018-05-04 2018-05-04 一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108586177A CN108586177A (zh) 2018-09-28
CN108586177B true CN108586177B (zh) 2020-10-02

Family

ID=63619703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810419381.5A Active CN108586177B (zh) 2018-05-04 2018-05-04 一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108586177B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1272808A1 (en) * 2000-04-05 2003-01-08 Raytheon Company Projectile for the destruction of large explosive targets
CN1579680A (zh) * 2003-07-30 2005-02-16 北京有色金属研究总院 制备纳米级锆金属粉末的工艺方法
CN102219232A (zh) * 2011-03-30 2011-10-19 北京矿冶研究总院 一种超细硼粉的高效致密球形团聚颗粒及其制备方法
CN102515991A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 安徽雷鸣红星化工有限责任公司 一种用于无起爆药雷管装填的激发炸药及其制备方法
CN106939366A (zh) * 2017-03-24 2017-07-11 黎明职业大学 用于碳钢的复合发热剂

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1272808A1 (en) * 2000-04-05 2003-01-08 Raytheon Company Projectile for the destruction of large explosive targets
CN1579680A (zh) * 2003-07-30 2005-02-16 北京有色金属研究总院 制备纳米级锆金属粉末的工艺方法
CN102219232A (zh) * 2011-03-30 2011-10-19 北京矿冶研究总院 一种超细硼粉的高效致密球形团聚颗粒及其制备方法
CN102515991A (zh) * 2011-12-29 2012-06-27 安徽雷鸣红星化工有限责任公司 一种用于无起爆药雷管装填的激发炸药及其制备方法
CN106939366A (zh) * 2017-03-24 2017-07-11 黎明职业大学 用于碳钢的复合发热剂

Also Published As

Publication number Publication date
CN108586177A (zh) 2018-09-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Zhang et al. Evaluation of graphene-ferrocene nanocomposite as multifunctional combustion catalyst in AP-HTPB propellant
Cividanes et al. Influence of carbon nanotubes on epoxy resin cure reaction using different techniques: a comprehensive review
Miller et al. Metastable nanostructured metallized fluoropolymer composites for energetics
Chuang et al. Influences of surface modification of nano-silica by silane coupling agents on the thermal and frictional properties of cyanate ester resin
Zhou et al. Influence of multi-walled carbon nanotubes on the cure behavior of epoxy-imidazole system
Li et al. Study on the rheological properties of CL-20/HTPB casting explosives
Dong et al. Phenolic resin/polyhedral oligomeric silsesquioxane (POSS) composites: Mechanical, ablative, thermal, and flame retardant properties
CN102181116B (zh) 一种含碳纳米管的聚合物纳米复合材料及其制备方法
Hao et al. Isoconversional analysis of non-isothermal curing process of epoxy resin/epoxide polyhedral oligomeric silsesquioxane composites
CN109180979B (zh) 一种高导热侧链型液晶高分子膜材料的制备方法
Yang et al. Preparation and characterization of HMX/EVA/hBNNSs micro-composites with improved thermal stability and reduced sensitivity
Miao et al. Influence of n-butyl acrylate and maleic anhydride copolymer on the structure and properties of phenolic resin
CN108586177B (zh) 一种提高活性Ti/2B纳米粉体与炸药相容性的方法
Li et al. Effect of polymer binders on safety and detonation properties of ε-CL-20-based pressed-polymer-bonded explosives
Mashchenko et al. Effect of boric acid on the structure and properties of borosiloxanes
Zanjanijam et al. Phenolic resin/coal char composites: Curing kinetics and thermal/mechanical performance
Pu et al. A balanced strategy for energy level, mechanical properties and sensitivity of the gun propellants based on step ladder-structured nitrocellulose
Kakumanu et al. Combustion study of composite solid propellants containing metal phthalocyanines
Liu et al. Application of spherical ultrafine CuO@ AP with core–shell in AP/HTPB composite solid propellant
Mao et al. Effect of modified phenolic resin on crosslinked network and performances of polyvinyl acetate blending emulsion
Sheng et al. Rheology and dynamic mechanical analysis of bisphenol E cyanate ester/alumina nanocomposites
Yu et al. Application of Nano‐Sized RDX in CMDB Propellant with High Solid Content
Diaz et al. Polymer nanocomposites from energetic thermoplastic elastomers and Alex®
Chen et al. The solid‐state mixing characteristic of two rotor continuous mixer and its influence on microstructure of HDPE/CaCO3 composite
Ali et al. Synthesis, kinetics and thermal stability of napthalenic polyimide silica nanocomposites

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant