含能快遞

(張光全 編譯)

俄羅斯擬用金屬硼化物代替含能材料中常用的鋁

鋁在含能配方中常作為燃料應(yīng)用，廣泛的應(yīng)用在推進(jìn)劑、炸藥和煙火劑配方中。硼的燃燒熱幾乎是鋁的兩倍，被認(rèn)為是鋁最好的替代物。近來，俄羅斯托木斯克理工大學(xué)通過自蔓延高溫合成法(SHS)及其隨后的力學(xué)加工得到了平均粒徑在5 μm左右超細(xì)金屬硼化物(包括鎂、鈦、鋁)粒子，純度足夠用作高能材料的燃料組份，氧化燃燒試驗(yàn)的DTA數(shù)據(jù)也顯示這些金屬硼化物的氧化程度超過了95%。

源自：A.Vorozhtsov,M.Ziatdinov,A.Zhukov.Combustionsynthesisandcharacterizationofenergeticborides[C]. 47thInternationalAnnualConferenceoftheFraunhoferICT,Karlsruhe,Germany,June28-July1, 2016, 26-1～26-8.

瑞典國防研究局(FOI)利用離子交換法一步直接從FOX-12制得ADN

ADN是一種綠色環(huán)保的氧化劑，可代替高氯酸銨加以應(yīng)用，在液體單基推進(jìn)劑中代替肼也是其一個有前景的應(yīng)用，現(xiàn)在的制備反應(yīng)都是先讓FOX-12與KOH反應(yīng)得到二硝酰胺鉀后再與硫酸銨((NH4)2SO4)反應(yīng)得到ADN。近來，瑞典的瑞典國防研究局(FOI)利用離子交換法在2-丙醇存在情況下讓FOX-12與(NH4)2SO4通過下面離子交換反應(yīng)直接制得ADN，該工藝簡單，降低了ADN的副產(chǎn)物，提高了純度，避免了鉀鹽的存在，降低了成本。

NH2C(NH)2CONH3N(NO2)2+(NH4)2SO4→ NH2C(NH)2CONH3SO4↓+ NH4N(NO2)2

源自：JonasJohansson,StefanEk,andMartin.Skarstind.One-stepsynthesisofADNfromFOX-12[C]. 47thInternationalAnnualConferenceoftheFraunhoferICT,Karlsruhe,Germany,June28-July1, 2016, 33-1～33-7.

美陸軍擬用5-硝基四唑亞銅(DBX-1)裝藥M100和M50雷管

5-硝基四唑亞銅(DBX-1)被認(rèn)為是代替斯蒂芬酸鉛和疊氮化鉛用作雷管裝藥最有前景的綠色起爆藥。目前，美陸軍研發(fā)與工程司令部-武器裝備研發(fā)與工程中心(RDECOM-ARDEC)聯(lián)合Action制造公司(Action Manufacturing Co.)和太平洋科學(xué)含能材料公司(PSEMC)用5-硝基四唑亞銅代替M100電雷管的斯蒂芬酸鉛點(diǎn)火藥和疊氮化鉛中間藥，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)DBX-1點(diǎn)火藥比斯蒂芬酸鉛有更高的能量輸出，很容易使爆轟過渡到DBX-1中間藥，325個不同尺寸樣品的批量驗(yàn)收試驗(yàn)(Lot Acceptance Testing)全部滿足了Mil-D-48120標(biāo)準(zhǔn)，但仍指出將來的工作中還需提高DBX-1研磨工藝的可重復(fù)性。 這些良好的試驗(yàn)結(jié)果促使研究者們擬用DBX-1代替小型針刺雷管M50中的疊氮化鉛和和斯蒂芬酸鉛，目前，這項(xiàng)研究工作正在開展之中。

源自：MehtaP,MarinoS,TranP,etal.DBX-1GreenPrimaryuseinM55 &M100Detonators[C].Proceedingsofthe42ndInternationalPyrotechnicsSocietySeminar,GrandJunction,Colorado,USA,July10-15, 2016: 504.

加拿大擬用四元納米鋁熱劑作中小口徑炮彈的底火

納米鋁熱劑起爆能低、反應(yīng)速度快，很適合作炮彈的底火。為了得到高性能中小口徑炮彈的底火，加拿大國防研究及發(fā)展中心擬用MoO3、CuO和Fe2O3三種混合氧化劑與棕櫚酸和Viton鈍化的鋁組成的四元納米鋁熱劑代替先前研究的二元納米鋁熱劑。摩擦感度試驗(yàn)結(jié)果對比分析發(fā)現(xiàn)四元納米鋁熱劑并不會提高摩擦感度，在許多情況下，比相應(yīng)的二元納米鋁熱劑更敏感，含CuO的納米鋁熱劑摩擦感度通常都小于5N。四元納米鋁熱劑的靜電感度大都介于相應(yīng)二元納米鋁熱劑的中間，與燃料和氧化劑的反應(yīng)阻抗相關(guān)。為了提高加工安全性，他們采用了聲學(xué)共振混合加工技術(shù)來制備這種四元納米鋁熱劑。

源自：DavidG.Kelly,PascalBeland,PatrickBrousseau,etal.ThePerformanceModificationofAluminumNanothermitesPreparedUsingResonantAcousticMixing[C].Proceedingsofthe42ndInternationalPyrotechnicsSocietySeminar,GrandJunction,Colorado,USA,July10-15, 2016: 3-11.

美德克薩斯州大學(xué)研制出基于鋁鎂合金的化學(xué)氣體發(fā)生器

氧氣發(fā)生器一般采用鐵粉與氯酸鈉反應(yīng)原理來制備，氫氣發(fā)生器普遍采用凝膠水與納米鋁反應(yīng)原理來制備。近來，美國的德克薩斯州大學(xué)利用機(jī)械合金化Al·Mg合金分別代替鐵粉和納米鋁研制出了基于鋁鎂合金的氧氣發(fā)生器和氫氣發(fā)生器。在維持穩(wěn)態(tài)火焰?zhèn)鞑サ那闆r下，新研制的氧氣發(fā)生器所用金屬質(zhì)量更少；氫氣發(fā)生器的對比試驗(yàn)顯示Al·Mg合金粉末比納米鋁粉末燃燒更迅速。研究還顯示機(jī)械合金化Al·I2粉末可與CuO、MoO3、Bi2O3和 I2O5中任一氧化物形成自維持的燃燒陣面，可用于碘氣的化學(xué)氣體發(fā)生器的制備。

源自：GuerreroSE,MachadoMA,RodriguezDA,etal.ChemicalGasGeneratorsBasedonMechanicallyAlloyedReactiveMaterials[C].Proceedingsofthe42ndInternationalPyrotechnicsSocietySeminar,GrandJunction,Colorado,USA,July10-15, 2016: 20-28.

法德擬用高能炸藥雜化的納米鋁熱劑用作起爆藥

納米鋁熱劑反應(yīng)速度快，起爆能低，不足以起爆次級炸藥使之形成爆轟。近來，圣路易斯法德研究所(French-German Research Institute of Saint Louis)把納米或亞微米炸藥添加進(jìn)納米鋁熱劑制得了雜化的納米鋁熱劑，這種納米結(jié)構(gòu)鋁熱劑炸藥(NanoStructured Thermites and Explosives，NSTEX?)兼具納米鋁熱劑和高能炸藥雙重特性，圓筒試驗(yàn)顯示沖擊波陣面?zhèn)鞑ニ俣?～3.4 km·s-1，足夠起爆高能炸藥裝藥，可望取代含鉛類的起爆藥。另外，這種炸藥雜化的納米鋁熱劑從燃燒轉(zhuǎn)爆轟及爆轟向次級高能炸藥的過渡至少需要100 mg的量，因此亞毫米厚的芯片沉淀元件釋放的能量不足夠起爆次級炸藥的裝藥，但是它可用于煙火劑系列的點(diǎn)火器。

源自：CometaM,MartinaC,SchnellaF,etal.HybridNanothermites(NSTEX?):EnergeticNanomaterialsforDetonationInitiationinSecondaryExplosives[C].Proceedingsofthe42ndInternationalPyrotechnicsSocietySeminar,GrandJunction,Colorado,USA,July10-15, 2016: 81-84.