CN110818518A - 一种高威力耐热炸药 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高威力耐热炸药,是为了解决(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]基混合炸药机械感度高且成型性差的问题。本发明由(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]、三氨基三硝基苯、丙烯酸丁酯‑丙烯腈共聚物、石墨组成,本发明的机械感度较低,相对成型密度高,能量输出高,射孔弹穿深提高6%~12%。本发明主要用于石油射孔弹装药。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合炸药,尤其是一种高威力耐热炸药,本发明适用于石油射孔弹装药。
背景技术
(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]是一种新型的钙钛矿化合物,可作为一种含能材料应用于火炸药领域。张伟雄等在《一类化合物在作为含能材料方面的用途》(专利号:201610665880.3,2016年8月12日,P16-18)中公开了此化合物,该化合物理论密度(1.98g/cm3)比RDX、HMX高,机械感度比RDX、HMX、CL-20低(撞击感度28%,摩擦感度70%),爆速比RDX、HMX高(理论计算爆速9212m/s),分解温度(404℃)比RDX、HMX高,生产成本低,是一种耐高温化合物,有望用于超高温高穿深的石油射孔弹装药。然而,国内未曾见到此化合物在这方面的应用。
发明内容
为了克服背景技术的不足,本发明提供一种压制相对密度高、能量输出高的高威力耐热炸药。
本发明的质量百分组成如下:45%~51%(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]、45%~51%三氨基三硝基苯、2%~3%丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物、1.0%~2%石墨。
本发明的优选方案,其质量百分组成如下:48.5%(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]、48.5%三氨基三硝基苯、2%丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物、1.0%石墨。
本发明的有益效果:
与现有技术S992对比,本发明相对密度高,爆速高,破甲穿深威力提高6%~12%。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步详细说明,但本发明不受下列实施例的限制。实施例中的(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]由中山大学张伟雄等团队提供,三氨基三硝基苯由山西北化关铝化工有限公司575厂提供,丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物由202橡胶浆(天津彩美染料化工有限公司)在80℃烘干后使用,石墨由上海惠港石墨有限公司提供。
炸药的爆速试验按GJB772A-1997方法702.1进行评价;撞击感度试验按GJB772A-1997方法601.1进行评价;摩擦感度试验按GJB772A-1997方法602.1进行评价;真空安定性试验按GJB772A-1997方法501.2进行评价;爆发点试验按GJB772A-1997方法606.1进行评价。射孔弹穿靶使用按照GB/T 20488-2006《油气井聚能射孔器材性能试验方法》进行评价。
耐热试验测试方法按照Q/AY178-91耐热炸药药柱及射孔弹耐热试验法执行,具体测试方法为:将盛有试样的容器或射孔弹置于加热炉内的试样器座上,盖上加热炉的石棉盖。按下记录仪标志按钮,当试样爆炸时,产生巨大声响和放出热量,每个温度点做两个平行试验。
实施例1
本实施例参照如下的质量百分组成实施:48.5%(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]、48.5%三氨基三硝基苯、2%丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物、1.0%石墨。
本实施例的制备(以1000g为例)方法:将485g(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]和485g三氨基三硝基苯加入到造粒釜中,并加入200mL乙酸乙酯溶剂进行浸润,混合均匀后将20g丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物的乙酸乙酯溶液加入到上述混合物中,搅拌20min,即可获得混合物;然后将样品在60℃水浴烘箱中烘干4h后,收集样品;称量混合样品,根据石墨比例1.0%称取相应的石墨量,混合10min,得到高威力耐热炸药。
实施例2
本实施例参照如下的质量百分组成实施:46%(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]、51%三氨基三硝基苯TATB、2%丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物、1.0%石墨。
本实施例的制备(以1000g为例)方法:将460g(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]和510g三氨基三硝基苯加入到造粒釜中,并加入200mL乙酸乙酯溶剂进行浸润,混合均匀后将20g丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物的乙酸乙酯溶液加入到上述混合物中,搅拌20min,即可获得混合物;然后将样品在60℃水浴烘箱中烘干4h后,收集样品;称量混合样品,根据石墨比例1.0%称取相应的石墨量,混合10min,得到高威力耐热炸药。
实施例3
本实施例参照如下的质量百分组成实施:48.75%(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]、48.75%三氨基三硝基苯、2%丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物、0.5%石墨。
本实施例的制备(以1000g为例)方法:将487.5g(C6H14N2)[NH4(ClO4)3]和487.5g三氨基三硝基苯加入到造粒釜中,并加入200mL乙酸乙酯溶剂进行浸润,混合均匀后将20g丙烯酸丁酯-丙烯腈共聚物的乙酸乙酯溶液加入到上述混合物中,搅拌20min,即可获得混合物;然后将样品在60℃水浴烘箱中烘干4h后,收集样品;称量混合样品,根据石墨比例0.5%称取相应的石墨量,混合10min,得到高威力耐热炸药。
本发明性能测试
测试1物理性能及感度
表1高威力耐热炸药的物理性能及机械感度数据
炸药 | S992 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
理论密度,g/cm<sup>3</sup> | 1.655 | 1.885 | 1.887 | 1.884 |
成型密度,g/cm<sup>3</sup> | 1.608 | 1.838 | 1.835 | 1.831 |
相对密度,% | 97.16 | 97.50 | 97.25 | 97.20 |
撞击感度,% | 10 | 4 | 8 | 4 |
摩擦感度,% | 14 | 8 | 10 | 10 |
真空安定性(100℃,48h),mL/5g | 0.15 | 0.15 | 0.14 | 0.15 |
爆发点(5s),℃ | >350 | >350 | >350 | >350 |
测试2能量性能
表2高威力耐热炸药的能量性能数据
炸药 | S992 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 |
耐热性能(220℃,48h) | 不燃不爆 | 不燃不爆 | 不燃不爆 | 不燃不爆 |
爆速,m/s | 6879 | 7946 | 7788 | 7828 |
穿孔深度,mm | 182 | 204 | 194 | 198 |
穿孔孔径,mm | 10.3 | 12.5 | 11.6 | 12.0 |
相比HNS,穿深提高率,% | —— | 12 | 6.6 | 8.8 |
性能测试数据说明,本发明的高威力耐热炸药机械感度与S992相当,爆速高,安全性好,耐热性能与S992相当,射孔弹穿深威力比S992高。
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