重结晶法制备细粒度HNIW

【摘要】制备高能钝感炸药是现阶段炸药领域共同追求的目标。六硝基六氮杂异伍兹烷（HNIW）是高能量密度的典型代表，是奥克托今（HMX）的最佳替代品。但由于其过高的机械感度，直接制约了HNIW的广泛应用。炸药的超细化是降低炸药机械感度的有效方法之一。本文利用重结晶及微团化动态结晶法制备细粒度的HNIW，研究了不同因素对细化效果的影响，以及HNIW在混合溶剂中的晶型转变。结果表明，重结晶HNIW的过程中，当反溶剂正庚烷的滴加速度增加至15ml/min时，结晶出的HNIW中含有部分β-HNIW。将8倍于溶剂体积的反溶剂正庚烷以5ml/s的速度通入HNIW饱和溶液内部，继续搅拌1h后，可得到粒径在3μm～5μm左右的ε-HNIW，继续增加搅拌时间，HNIW的粒径将变大。以乙酸乙酯为溶剂，正庚烷为反溶剂，对不同浓度，不同温度下的HNIW溶液进行喷射重结晶细化。结果表明，HNIW在60℃时的饱和溶液经细化后以及冷冻干燥后，可得到D50=449.8nm的β-HNIW，其粒度跨度为0.091。随着炸药溶液浓度的增加以及其与反溶剂之间温度差的增大，细化后的HNIW粒径逐渐减小，分布范围逐渐变窄。将少量喷射细化后得到的β-HNIW样品投入到V乙酸乙酯：V正庚烷=1:10的混合溶液中，搅拌6.5h后，可得到2.5μm左右的ε-HNIW。增加HNIW药量至50g，控制喷射细化过程中炸药溶液与反溶剂的流速，以控制喷射结束后得到的悬浮液中乙酸乙酯与正庚烷的体积比分别为1:50、1:40、1:30、1:20，发现，即使将其比例提高至1:20，搅拌7h后，仍然未发生β-HNIW向ε-HNIW的转变，当搅拌至8h后，晶体粒径几乎全部长大至15μm左右。测试部分细化后HNIW样品的撞击感度，60℃HNIW的饱和溶液细化后得到的中位粒径为449.8nm的β-HNIW的H50为32.82cm，相对与原料HNIW提高了78%。撞击感度明显下降。
【作者】张伟；
【导师】张景林；
【作者基本信息】中北大学，安全技术及工程，2014，硕士
【关键词】六硝基六氮杂异伍兹烷；重结晶；微团化动态结晶；细化；晶型；撞击感度；

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