低爆速炸药中密度调节剂的优选.pdf

收稿日期 文章编号 （ ） 低爆速炸药中密度调节剂的优选 王为 （ 工程兵工程学院南京市 ） 摘要通常在猛炸药中加入一定量的密度调节剂即可制得低爆速炸药， 密度调节剂可为带微孔物 质或轻质微粉颗粒。本文通过试验研究， 对几种常见的密度调节剂对于猛炸药的稀释能力进行对比 分析， 从中优选出具有较强稀释能力的材料， 为低爆速炸药配方研究提供借鉴。 关键词密度调节剂；稀释能力；爆速测试；优选 中图分类号 文献标识码 （ ） “， “ “ ’ “ ’ * “ “ “ * * , * ’ “， * “ “ * “ ’ , “ “ * * - * “ ’ “ ； “； * “ ； , 低爆速炸药可以由猛炸药与密度调节剂以一定配比机械混匀而成， 密度调节剂通常可为 带微孔物质或轻质微粉颗粒。由于上述物质为在猛炸药中不参与反应或虽参与反应但热效应 极小的成分， 且其堆积密度较小， 这样， 在猛炸药体系中就形成了均匀细小的空隙而使猛炸药 密度降低， 从而达到稀释猛炸药进而降低爆速之目的。不同的降密材料， 其对猛炸药的稀释能 力也不同， 而具备较强稀释能力的材料， 正是低爆速炸药配方所必需的。 本文就几种可作为密度调节剂的常见的降密材料对于黑索金的稀释能力进行对比试验研 究， 同时考虑其它相关条件， 对其进行优选， 从而为低爆速炸药配方研究中关于密度调节剂的 选择提供借鉴。 第 卷第期 年月 爆破 . / 0 1 2 3 4 万方数据 密度调节剂的预选 根据材料价格低廉、 来源广泛、 取材方便以及无毒副作用和尽可能的全面多样性等原则， 将以下这些常见的轻质微粉颗粒物列为密度调节剂的预选对象， 它们分别是白炭黑、 木粉、 炭 粉、 蛭石粉和膨胀珍珠岩粉。此五种降密材料， 除木粉外， 其它均为市售产品， 不同大小的颗粒 也均经相应的标准筛筛取， 并分别在红外线干燥箱中烘至 。经检测， 这些材料在三种颗 粒度下的密度如表所示。 表降密材料的密度值（ ／ ） 颗粒度种类 （ ） 白炭黑木粉炭粉蛭石粉膨胀珍珠岩粉 ／ ／ 混合炸药爆轰调查试验 将黑索金与作为密度调节剂的降密材料以一定配比机械混匀， 即成为爆速较低的混合炸 药， 随着降密材料含量的增加， 混合炸药爆速随之降低， 当此含量超越了一最大许可值， 则该混 合物就难以产生爆轰。为使稀释能力试验有可靠的数据保证， 不至因配比选择不当而出现较 多的不爆或半爆现象， 有必要通过简易试验法先期对降密材料不同含量时的混合炸药爆轰情 况进行初步调查， 以大致掌握其最大许可含量。 制备混合炸药 ， 在自然密度下用塑料袋进行包装， 发号电雷管起爆， 通过观察爆 后有无残留物及对周围的破坏情况， 可初步判断爆与非爆状态， 结果见表。 表降密材料含量对混合炸药爆轰的影响 密度调节剂含量种类 （ ） 白炭黑木粉炭粉蛭石粉膨胀珍珠岩粉 注 “ ” 为全爆； “” 为半爆； “” 为不爆。 由表可以看出， 在降密材料含量达到 时， 大多数混合物爆轰不稳定甚至完全拒爆。 由于 袋装炸药传爆距离有限， 如用装药管试验要求有一定的稳定传爆距离时， 则降密材 料的最大许可含量还应有一定的减小。为此， 在下面的稀释能力试验中， 将降密材料的含量定 在 以内。 爆破 年月 万方数据 降密材料的稀释能力比较及优选 降密材料的稀释能力比较 实验中， 降密材料的稀释能力主要通过在其不同含量时混合炸药的爆速值加以反映。各 种降密材料在不同含量时分别与黑索金组成的混合炸药的爆速测试采用导爆索法， 其中， 装药 直径为 ， 发号电雷管起爆。各降密材料颗粒度均为 （ 目） ， 测试结果见表 。 表各降密材料分别与黑索今的混合炸药爆速值 含量（ ） 白炭黑 （ ／ ） （／） ／ 木粉 （ ／ ） （／） 炭粉 （ ／ ） （／） 蛭石粉 （ ／ ） （／） 膨胀珍 珠岩粉 （ ／ ） （／） 为了更直观清楚地反映、 的变化情况， 对表中的数据采用回归拟合程序在微 机上进行、 曲线拟合， 得到各降密材料的、变化曲线如图、 图所示。 其数学关系式分别为 白炭黑 木粉 炭粉 蛭石粉 膨胀珍珠岩粉 图各种降密材料的变化曲线图各种降密材料的变化曲线 其数学关系式分别为 白炭黑 ； 第 卷第期王为低爆速炸药中密度调节剂的优选 万方数据 木粉 ； 炭粉 ； 蛭石粉 ； 膨胀珍珠岩粉 ； 通过表、 图的爆速对比可以看出， 此五种降密材料对于黑索今的稀释能力由强到弱依 次为白炭黑、 膨胀珍珠岩粉、 木粉、 蛭石粉、 炭粉， 但由于白炭黑在混合炸药中的最大许可含量 相对较小， 所以其绝对稀释能力（ 即混合炸药爆速的降低程度） 却要弱于膨胀珍珠岩粉。 此外， 通过表、 图还可以看出， 就同一种降密材料与黑索今组成的混合炸药而言， 其爆 速随密度的变化是成正比的； 然不同种类的混合炸药间却没有这种关系， 也即降密材料的降密 性能好不等于稀释能力强， 如膨胀珍珠岩粉与木粉、 蛭石粉与炭粉之间就说明了这一问题。 降密材料的优选 降密材料的优选主要遵循两个原则 一是其对猛炸药的稀释能力强； 二是与猛炸药的化学 相容性好以及工艺上容易与之均匀混合。 首先， 在稀释能力较强的两种降密材料中， 白炭黑在其含量 以内的稀释能力虽然强 于膨胀珍珠岩粉， 但由于前者的最大许可含量较小， 其绝对稀释能力却弱于后者； 其次， 由于白 炭黑本身密度极小， 与猛炸药密度相差较为悬殊， 因而在配制工艺上也就难以保证获得混合均 匀的炸药， 而膨胀珍珠岩粉在此方面就明显优于白炭黑。无疑， 经优选作为密度调节剂的降密 材料是膨胀珍珠岩粉。 前面试验所选的膨胀珍珠岩粉颗粒度为 ， 为优选有利于增强稀释能力的颗粒大 小， 取膨胀珍珠岩粉含量为 ， 分别对其颗粒度为 （ 目） 、 （ 目） 和 （ 目） 时与黑索今组成的混合炸药爆速进行测试， 结果见表。显然， 膨胀珍珠岩粉 小颗粒度比之大颗粒度对于黑索今的稀释能力更强。 表膨胀珍珠岩粉不同颗粒度时的炸药爆速值 颗粒度（ ） （／） 平均 综上所述， 本文最终优选的密度调节 剂为颗粒度小于 （ 目） 的膨胀 珍珠岩粉。 结论 通过密度调节剂优选的试验研究， 本 文可以得出以下几点结论 （ ）在常见的降密材料中， 膨胀珍珠 岩粉除了价格低廉、 原料丰富等通常特点外， 还具有对猛炸药稀释能力强和最大许可含量较高 的优点， 可以作为两组分乃至多组分低爆速炸药配方中较为理想的密度调节剂。 （ ）一般来说， 小颗粒度的降密材料对猛炸药具有更强的稀释能力。 （ ）降密材料对于猛炸药的降密性能和稀释能力之间没有必然之联系， 稀释能力的强弱 应主要取决于材料本身的理化性质。 参考文献 郭素云等三低炸药的研制［ ］中国民爆器材学会第三次年会暨学术交流会， 张金堂等低爆速炸药的研究及其在光面爆破中的应用［ ］爆破器材应用学术交流会文集（） ， 吴腾芳等爆破材料与起爆技术［］ 工程兵工程学院， 潘功配等烟火学［］ 北京 北京理工大学出版社， 爆破 年月 万方数据