CN113582796A - 一种高爆热型增效含能微弹丸的制备方法 - Google Patents
一种高爆热型增效含能微弹丸的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113582796A CN113582796A CN202110779381.8A CN202110779381A CN113582796A CN 113582796 A CN113582796 A CN 113582796A CN 202110779381 A CN202110779381 A CN 202110779381A CN 113582796 A CN113582796 A CN 113582796A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- projectile
- explosive
- heat
- energetic
- 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.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 12
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 title description 2
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000008188 pellet Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 27
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000376 reactant Substances 0.000 claims description 11
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 claims description 10
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 claims description 10
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 9
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000005469 granulation Methods 0.000 claims description 7
- 230000003179 granulation Effects 0.000 claims description 7
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 claims description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 claims description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 2
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003624 transition metals Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 230000007123 defense Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 abstract description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract 1
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 229920003225 polyurethane elastomer Polymers 0.000 description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 13
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 12
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 9
- 239000006087 Silane Coupling Agent Substances 0.000 description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000006187 pill Substances 0.000 description 6
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 6
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 238000002791 soaking Methods 0.000 description 3
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 3
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000006479 redox reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004606 Fillers/Extenders Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910001512 metal fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B43/00—Compositions characterised by explosive or thermic constituents not provided for in groups C06B25/00 - C06B41/00
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
- C06B23/009—Wetting agents, hydrophobing agents, dehydrating agents, antistatic additives, viscosity improvers, antiagglomerating agents, grinding agents and other additives for working up
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B27/00—Compositions containing a metal, boron, silicon, selenium or tellurium or mixtures, intercompounds or hydrides thereof, and hydrocarbons or halogenated hydrocarbons
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
Abstract
本发明涉及一种高爆热型含能微弹丸，属于特种毁伤领域。该含能微弹丸由氟聚物基含能微弹丸基础配方和高爆热反应剂组成。所得产品其突出特点在于具有增加爆热的毁伤效果，可增至原有配方的120％～200％，且具有无硫、无氮、微烟、高爆热、高安全性等优势，可广泛应用于防空反导、破甲毁伤等领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种高爆热型含能微弹丸的制备方法，属于特种毁伤技术领域。
背景技术
含能微弹丸是新发展的一类新概念毁伤含能材料，其原理是将高分子氧化剂和金属还原剂通过核壳结构设计后，在高速冲击、高温引燃或激光点火等较高能量的引发下，发生快速的剧烈氧化还原反应，从而对外释放高温，利用高温条件下金属氟化物的气态效应实现数千倍的体积膨胀，从而进一步产生超压作用，对目标形成高温、超压等复合毁伤效果，在防空反导、破甲杀伤等领域具有广阔的应用前景。
近年来，以北京理工大学为首的研发团队，开发出一系列高分子基含能微弹丸配方。高分子氟聚物基含能微弹丸的综合性能虽然十分优异，尤其是其安全性能和环保性能。其配方的根本原理是高分子氟聚物和活性金属之间的剧烈氧化还原反应，瞬间对外释放3000℃以上的高温，对空气进行膨胀做功。但是，由于其配方所用的高分子氟聚物和球形活性金属等原材料均价格不菲。为了满足广泛推广应用需求，需在降成本上做重点攻关。其中，降低用量是解决这一难题的途径之一。然而，用量下降后，同时也会带来毁伤威力不足的问题。针对上述问题，在不降低总体毁伤威力的前提下，开发单位质量具有毁伤增效的氟聚物基含能微弹丸配方，将对减少其用量从而实现成本控制，具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高爆热型含能微弹丸，属于特种毁伤技术领域。该含能微弹丸由氟聚物基含能微弹丸基础配方和高爆热型反应剂配置而成。其中，发射药配方体系重量份配比为80～95份，高爆热型反应剂重量份配比为5～15 份，粒径10～70μm。该制备方法采用化学改性、包覆、混粉、造粒、干燥等工艺，过程简单，无特殊工艺要求，成本低，便于批量生产。所得产品具有无硫无氮、微烟、环境友好、机械感度低、安全性高等优势，可广泛应用于含能微弹丸生产中。
一种高爆热型含能微弹丸的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：利用化学改性、包覆、混粉、干燥工艺，得到基于氟聚物/活性金属粉的含能微弹丸基础配方A；
步骤二：含能微弹丸基础配方A加入高爆热型反应剂，通过混粉、造粒工艺，得到一种毁伤增益的含能微弹丸。
步骤一所述的氟聚物为全氟聚醚、聚氟烯烃、聚氟烷烃、全氟烷氧基树脂或聚偏氟乙烯；活性金属粉为球形铝粉或球形镁粉。
步骤二所述的爆热型反应剂为过渡金属氧化剂，如氧化铜、氧化锌、氧化铁、四氧化三铁、二氧化锰等。
有益效果
1、一种高爆热型含能微弹丸，由氟聚物基含能微弹丸基础配方和高爆热型反应剂组成。采用常规的金属粉末、高分子氟聚物、粘结剂及高爆热反应剂为原料；采用化学改性、包覆、混粉、造粒、干燥等工艺，过程简单，无特殊工艺要求，成本低，便于批量生产。
2、本发明制备的一种高爆热型含能微弹丸，相对于常规的氟聚物/活性金属粉体系含能微弹丸，显著提升了爆热值和毁伤效果，可广泛应用于含能微弹丸生产中。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步详细说明本发明，但具体实施例并不对本发明有任何形式的限定。除非特别说明，本发明实施例使用的各种原料均可以通过常规市购得到，或根据本领域的常规方法制备得到，所用设备为实验常用设备。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。
实施例1
一种高爆热型含能微弹丸的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性包覆
表面改性：称取0.5份硅烷偶联剂加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将30份活性金属粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；其中，活性金属粉粒径10μm；
包覆：称取3份聚氨酯弹性体加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述30份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。
(2)成型制备
混粉：称取64份聚偏氟乙烯和8份高爆热反应剂ZnO加入到上述聚氨酯弹性体包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，得到浆料；其中，聚偏氟乙烯粉粒径160μm；
造粒：将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
较未加上述剂量的高爆热增效剂相比，单位质量的该含能微弹丸配方从原有反应热的7.60KJ提升至9.73KJ，提升了28％。
实施例2
一种高爆热型含能微弹丸的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性包覆
表面改性：称取1份硅烷偶联剂加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将40份活性金属粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；其中，活性金属粉粒径10μm；
包覆：称取2份聚氨酯弹性体加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述40份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。
(2)成型制备
混粉：称取60份聚偏氟乙烯和10份高爆热反应剂Fe3O4加入到上述聚氨酯弹性体包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，得到浆料；其中，聚偏氟乙烯粉粒径160μm；
造粒：将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
较未加上述剂量的高爆热增效剂相比，单位质量的该含能微弹丸配方从原有反应热的7.28KJ提升至9.82KJ，提升了35％。
实施例3
一种高爆热型含能微弹丸的制备方法，具体步骤如下：
(1)改性包覆
表面改性：称取1份硅烷偶联剂加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将36份活性金属粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；其中，活性金属粉粒径10μm；
包覆：称取1.5份聚氨酯弹性体加入到50mL乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述36份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。
(2)成型制备
混粉：称取48份聚偏氟乙烯和12份高爆热增程剂CuO加入到上述聚氨酯弹性体包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，得到浆料；其中，聚偏氟乙烯粉粒径160μm；
造粒：将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
较未加上述剂量的高爆热增效剂相比，单位质量的该含能微弹丸配方从原有反应热的7.28KJ提升至12.87KJ，提升了80％。
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 (3)
1.一种高爆热型含能微弹丸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：利用化学改性、包覆、混粉、干燥工艺，得到基于氟聚物/活性金属粉的含能微弹丸基础配方A；
步骤二：含能微弹丸基础配方A加入高爆热型反应剂，通过混粉、造粒工艺，得到一种高爆热型含能微弹丸。
2.根据权利要求1所述的高爆热型含能微弹丸的制备方法，其特征在于，所述氟聚物为全氟聚醚、聚氟烯烃、聚氟烷烃、全氟烷氧基树脂或聚偏氟乙烯；所述活性金属粉为球形铝粉或球形镁粉。
3.根据权利要求1或2所述的高爆热型含能微弹丸的制备方法，其特征在于，所述高爆热型反应剂为过渡金属氧化剂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110779381.8A CN113582796A (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种高爆热型增效含能微弹丸的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110779381.8A CN113582796A (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种高爆热型增效含能微弹丸的制备方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113582796A true CN113582796A (zh) | 2021-11-02 |
Family
ID=78246818
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110779381.8A Pending CN113582796A (zh) | 2021-07-09 | 2021-07-09 | 一种高爆热型增效含能微弹丸的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113582796A (zh) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109956844A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种氟聚物/金属复合含能材料的制备方法 |
| CN110437021A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-12 | 西安近代化学研究所 | 一种热效应炸药 |
| CN112898105A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-04 | 北京理工大学 | 一种无硫无氮耐高温环保烟花发射药及其制备方法 |
-
2021
- 2021-07-09 CN CN202110779381.8A patent/CN113582796A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109956844A (zh) * | 2019-03-29 | 2019-07-02 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种氟聚物/金属复合含能材料的制备方法 |
| CN110437021A (zh) * | 2019-09-17 | 2019-11-12 | 西安近代化学研究所 | 一种热效应炸药 |
| CN112898105A (zh) * | 2021-02-09 | 2021-06-04 | 北京理工大学 | 一种无硫无氮耐高温环保烟花发射药及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113698262A (zh) | 一种高爆热型增程安全环保烟花发射药的制备方法 | |
| CN106588522B (zh) | 低熔点热塑性推进剂及其制备方法 | |
| CN113582796A (zh) | 一种高爆热型增效含能微弹丸的制备方法 | |
| CN113563144A (zh) | 一种高爆热型增效含能微弹丸 | |
| CN113480389A (zh) | 一种高爆容型增效含能微弹丸的制备方法 | |
| CN113563145A (zh) | 一种高爆容型增效含能微弹丸 | |
| CN104479231A (zh) | 利用丁羟推进剂残渣制备的导静电橡胶材料和制备方法 | |
| CN113527019A (zh) | 一种二次反应型毁伤增强含能微弹丸的制备方法 | |
| CN113416113A (zh) | 一种温压效应的含能微弹丸的制备方法 | |
| CN113548934A (zh) | 一种反应催化型高爆容含能微弹丸的制备方法 | |
| CN113372183A (zh) | 一种反应催化型高爆容含能微弹丸 | |
| CN113548933A (zh) | 一种温压效应的含能微弹丸 | |
| CN113563142A (zh) | 高分子富氟氧化剂基铝热型高爆热工业炸药及其制备方法 | |
| CN108976095B (zh) | 一种cl-20基压装高能钝感炸药及其制备方法 | |
| CN113402348A (zh) | 含高锰酸盐型促爆剂的安全环保开爆药及其制备方法 | |
| CN114426751A (zh) | PTFE-Al-P含能结构材料及其制备方法 | |
| CN113461467A (zh) | 低机械感度的安全环保开爆药及其制备方法 | |
| CN113582792A (zh) | 一种发泡型富氟氧化剂基工业炸药及其制备方法 | |
| CN113480387A (zh) | 一种高分子富氟氧化剂基低成本工业炸药及其制备方法 | |
| CN113582795A (zh) | 一种自维持反应基安全环保烟花开爆药及其制备方法 | |
| CN117263759A (zh) | 一种空间式高爆热储能破片的制备工艺 | |
| CN118084590A (zh) | 一种改性氮化碳降速剂及在固体推进剂中的应用 | |
| CN113582790A (zh) | 一种富氟氧化剂基工业炸药及其制备方法 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20211102 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |