環(huán)境氧含量對(duì)含鋁炸藥爆熱的影響

李媛媛，王曉峰，牛余雷，南 海，肖 奇

（西安近代化學(xué)研究所，陜西西安710065）

引 言

在含鋁炸藥的爆轟過(guò)程中，鋁粉參加爆轟反應(yīng)，其爆轟過(guò)程為非理想爆轟［1］。炸藥在空氣中爆炸時(shí)，反應(yīng)在很短時(shí)間內(nèi)完成，產(chǎn)物迅速膨脹冷卻，空氣中的氧氣來(lái)不及參加反應(yīng)，僅是炸藥本身所含的氧與可燃性元素組分進(jìn)行反應(yīng)。由于鋁與爆轟產(chǎn)物不可能完全反應(yīng)，因此不能完全反映炸藥的潛在能量［2］。在密閉環(huán)境中爆炸，炸藥中的氧可以較多地參與到鋁粉的二次反應(yīng)中，使其潛在能量釋放更完全。爆炸環(huán)境及其中的氧含量影響了含鋁炸藥的爆轟產(chǎn)物狀態(tài)及鋁粉的反應(yīng)完全性，從而直接影響炸藥的爆轟能量輸出［3］。因此，預(yù)測(cè)含鋁炸藥在此類環(huán)境中的爆炸參數(shù)與環(huán)境中的氧含量和自身能量的關(guān)系具有重要意義［4］。

炸藥在不同氣氛中爆轟所釋放的能量可以用量熱彈測(cè)量。美國(guó)Nammo Tally公司于2006年建立了基于量熱法原理測(cè)量炸藥爆炸能量的裝置，能夠測(cè)量小藥量的PBX炸藥爆炸能量［5］。韓勇［6］等利用恒溫式量熱計(jì)測(cè)定了含鋁炸藥在空氣、水和真空中的爆熱，分析了含鋁炸藥的反應(yīng)機(jī)理，認(rèn)為含鋁炸藥在空氣中爆炸時(shí)，部分鋁粉是在化學(xué)反應(yīng)區(qū)后參加反應(yīng)的。馮曉軍［7］等研究了鋁粉粒度和爆炸環(huán)境對(duì)含鋁炸藥能量的影響。本研究通過(guò)測(cè)量含鋁炸藥在真空、空氣和純氧中的爆熱，分析了高金屬含量炸藥在不同氧含量環(huán)境中的能量釋放規(guī)律，并測(cè)量了鋁粉級(jí)配后含鋁炸藥在不同環(huán)境中的爆熱，從反應(yīng)動(dòng)力學(xué)角度闡述了其能量釋放特點(diǎn)。……