含储氢合金炸药的能量研究.pdf

书书书 ｄｏｉ １０． ３９６９／ ｊ． ｉｓｓｎ． １００１ ８３５２． ２０１３． ０５． ００３ 含储氢合金炸药的能量研究  封雪松 徐洪涛 田 轩 冯晓军 西安近代化学研究所（ 陕西西安， ７１００６５） ［ 摘 要］ 通过水下试验和空中爆炸试验研究了 ＲＤＸ 基含储氢合金炸药的能量释放， 并与含铝炸药进行比较。 水下能量的研究发现， 在金属粉质量分数为 ３０％时， 组分适当的含储氢合金炸药水下爆炸比气泡能和总能量高于 相应含铝炸药， 含 Ａ ３０、 Ａ ６０ 合金炸药的比气泡能分别比含铝炸药提高 ９． ３％和 ５． １％， 总能量分别提高 ７． ０％和 ３． ０％； 空中爆炸研究发现， 在相同爆心距处， 含储氢合金炸药的爆炸冲击波压力和冲量与含铝炸药相当。试验结 果表明 由于储氢合金中的氢元素能够通过燃烧放热和产生水蒸气并促进铝、 硼金属的氧化， 因此可以提高爆炸的 总体能量输出。 ［ 关键词］ 炸药 储氢合金 水下爆炸 空中爆炸 爆炸能量 ［ 分类号］ ＴＪ５５ ＴＱ５６０． ７ 引言 储氢合金燃烧剂是一类由金属氢化物和高含能 金属（ 硼、 铝等） 组成的、 通过特定方法复合而成的 具有特定空间结构的新型燃烧剂［ １ ２］， 其基本原理 是 储氢合金在氧化环境中加热到氢的释放温度后， 合金中的氢释放并燃烧， 产生热量和水蒸气， 并进而 引燃硼铝合金粉， 发生剧烈的金属放热反应， 释放出 更多的热量， 起到类似金属氢化物的作用。目前， 国 内外储氢合金在炸药中的应用研究成果方面的报道 很少。 在炸药爆轰过程中， 铝、 硼等金属粉由于表面氧 化膜的阻碍作用， 难以完全氧化， 降低了能量释放； 硼粉自身的高能量尤其受氧化层的影响而难以释 放。在爆轰产生的高温环境下， 能否利用氢被氧化 释放出的热量和水蒸气来蒸发和消除金属表面的氧 化层， 进而改善硼、 铝金属粉的氧化和能量释放， 成 为本文的研究重点。 本文选择铝镁硼体系储氢合金燃烧剂和镁硼体 系储氢合金燃烧剂， 在典型炸药体系中应用， 通过不 同环境下的爆轰试验， 研究含储氢合金炸药的能量 输出规律。 １ 试验部分 １． １ 材料及试验样品制备 １． １． １ 试剂和材料 １） 黑索今 ＧＪＢ２９６Ａ１９９５， １００μ ｍ（ Ｄ５０） ； ２） 铝粉 活性 ９８． ９％， ＧＪＢ１７３８１９９５ ＦＬＱＴ， ４． ５ ～ ５． ５μ ｍ（ Ｄ５０） ； ３） 储氢合金粉 ４． ２８μ ｍ（ Ｄ５０） ； ４） 硼粉 ０． １２μ ｍ（ Ｄ５０） ； 石蜡 ＧＢ４４６１９９３； ５） ＥＶＡ 粘结剂（ 乙烯醋酸乙烯共聚物） ； ６） 石油醚 化学纯。 １． １． ２ 试验样品 在 ＲＤＸ 质量分数为 ６５％、 储氢合金质量分数 为 ３０％、 石蜡和 ＥＶＡ 粘结剂质量分数为 ５％的组分 配比下， 用直接混合工艺将粘结剂溶液与炸药和金 属粉机械捏合， 使用 ２０ 目筛网造粒后干燥筛分， 分 别制备了含储氢合金的炸药样品， 并且与含铝炸药、 含铝硼炸药进行了对比。铝镁硼体系储氢合金燃烧 剂和镁硼体系储氢合金燃烧剂的化学组成如表 １ 所 示。 表 １ 几种铝硼、 镁硼储氢合金燃烧剂的化学组成 Ｔａｂ． １ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｓｅｖｅｒａｌ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙｓ 元素 质量分数／ ％ Ｍ ｇＮｉＢＡｌＨＯ Ａ ３０１２． ４０１． ３３１２． ４０７０． ８３１． １０１． １０ Ａ ５０２３． ４０１． ６６２１． ６０４９． ６４１． ９０１． ８０ Ａ ６０５７． ９７２． ５０３３． ６０４． ３００． ９８ 注 为 Ｆｅ 的质量分数。 １． ２ 试验仪器和设备 含储氢合金炸药作为典型的非理想炸药， 爆炸 能量的释放与装药尺寸和药量有直接的关系， 装药 ３１２０１３ 年 １０ 月 含储氢合金炸药的能量研究 封雪松等  收稿日期 ２０１３ ０４ ０１ 作者简介封雪松（ １９７３ ～ ） ， 女， 副研究员， 主要从事爆轰化学研究。Ｅ ｍａｉｌ １０５２２２２７２＠ｑｑ． ｃｏｍ 尺寸和药量太小， 则不能爆轰或不能完全爆轰， 影响 测定结果， 因此主要采用大水池水下爆炸和自由场 空中爆炸的测试方法来研究较大尺寸含储氢合金炸 药的能量。 １． ２． １ 水下爆炸试验仪器 传感器 ＰＣＢ１３８Ａ 型电气石水下激波传感器， 量程 ０ ～ ６９Ｍ Ｐａ。 传感器数量 ４ 只。在试样两边各布放 ２ 只， 测 定水下距爆心不同距离处的冲击波峰值压力和气泡 周期。 试验时大气压 ９２ｋＰａ。试验布局示意图见图 １。大水池深度 ９． ５ｍ， 直径 １２． ０ｍ， 试样和传感器入 水深度为 ６． ３ｍ， 水下激波传感器距爆心的水平距离 为 １． ２ｍ、 １． ８ｍ。在大水池的深度和直径下， 可以消 除  ５０ｍｍ 药柱的边界效应。 图 １ 大水池水下试验布局 Ｆｉｇ． １ Ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ｕｎｄｅｒ ｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｉｎ ｂｉｇ ｐｏｏｌ １． ２． ２ 空中爆炸试验仪器 采用 ＰＣＢ１３７Ａ 自由场传感器和 Ｋｉｓｔｌｅｒ 壁面压 力传感器分别进行空中爆炸入射波压力和反射波压 力测量。试验布局示意图见图 ２， 测定距爆心不同 距离处的冲击波超压和冲量。 炸高 １． ５ｍ， 自由场压力传感器的安装高度为 １． ５ｍ。壁面压力传感器和自由场压力传感器距装 药的水平距离为 １． ２ｍ、 １． ８ｍ、 ２． ４ｍ、 ３． ０ｍ、 ４． ５ｍ。 同一试样进行 ２ ～ ３ 次重复试验， 每个测点取两个传 感器测值的平均值。 ２ 试验原理及方法 ２． １ 水下爆炸 （ ａ） 正视图； （ ｂ） 俯视图 图 ２ 空中爆炸试验布局图 Ｆｉｇ． ２ Ｌａｙｏｕｔ ｏｆ ａｉｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔ 水下爆炸试验就是通过测定炸药在水中爆炸产 生的冲击波能和气泡能， 从而求出炸药的做功能 力［ ３ ５］。水下爆炸试验方法理论上比较严格， 测量结 果重复性好。 ２． ２ 空中爆炸 金属化炸药爆炸后爆轰产物迅速膨胀， 并与所 含金属粉反应， 在周围空气中产生较高的冲击波压 力。在冲击波传播的作用条件下， 爆炸邻近区域的 压力迅速上升， 形成压力梯度。经过压力传感器时 可产生不同的压力数值， 利用压力随时间的变化曲 线， 获得测试样品的超压和冲量值。 ３ 结果与讨论 ３． １ 水下爆炸性能测试 由于含储氢合金炸药的爆轰临界直径较大， 在 配方主炸药和粘结剂不变的情况下， 改变储氢合金 粉种类， 在大水池进行了大尺寸（  ５０ｍｍ） 含 Ａ ３０、 Ａ ５０、 Ａ ６０ 储氢合金炸药的水下能量测试， 每发药 量 １８０ ～ ２００ｇ， 并与含铝硼混合金属粉的配方进行 能量比较。 水下爆炸能量测试数据见表２。 表２中总能量增 表 ２ ＲＤＸ 基含储氢合金炸药大水池水下爆炸能量 Ｔａｂ． ２ Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ＲＤＸ ｂａｓｅｄ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｉｎ ｂｉｇ ｐｏｏｌ 样品编号 金属粉质量分数／ ％ 比冲能 Ｅｓ／ （ Ｍ Ｊｋｇ －１） 比气泡能 Ｅｂ／ （ Ｍ Ｊｋｇ －１） Ｅｓ＋ Ｅｂ／ （ Ｍ Ｊｋｇ －１） 总能量增加／ ％ １Ａｌ３０１． ３３４． ７２６． ０５０ ２Ａ ３０３０１． ３２５． １６６． ４８７． ０ ３Ａ ５０３０１． ２７４． ６７５． ９４－ ２． ０ ４Ａ ６０３０１． ２９４． ９６６． ２５３． ０ ５ Ａｌ Ｂ １５ １５ １． ２２４． ４０５． ６２－ ７． ０ ４１ 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４２ 卷第 ５ 期 加是指与含铝炸药能量的比较。表 ２ 结果表明， 随 着储氢合金 Ａ ３０、 Ａ ５０、 Ａ ６０ 中硼粉质量分数不断 增加， 铝粉质量分数不断减少， 含 Ａ ３０、 Ａ ６０ 配方的 水下总能量高于含单纯铝粉的配方； 不含氢元素的 铝硼机械混合粉配方的水下总能量最低。说明氢、 硼、 铝 ３ 种元素以一定比例制备合金， 能够相互促进 氧化， 提高炸药的总体能量释放。 由表 ２ 可见， 金属粉质量分数为 ３０％时， 含 Ａ ３０、 Ａ ６０ 合金炸药的比气泡能分别比含铝炸药提高 ９． ３％和 ５． １％， 总能量分别提高 ７． ０％和 ３． ０％（ 能 量差值与含铝炸药能量之比） 。由于铝粉的反应速 率高于硼粉， 与含单纯铝粉的配方相比， 随着含储氢 合金配方中铝粉质量分数降低， 水下爆炸的比冲能 呈下降趋势。 由于硼粉的质量热值显著高于铝粉， 随着含储 氢合金配方中硼粉质量分数提高， 水下爆炸的比气 泡能呈现一定的上升趋势； 但是由于单位质量硼粉 的耗氧量远高于铝粉， 在氢质量分数较高的环境下， 仍有可能因严重负氧而使气泡能出现下降， 如 Ａ ５０ 合金。因此， 在设计储氢合金时， 应根据配方主炸药 的含氧量、 合金的耗氧量、 合金氧化释放的能量、 合 金的氢含量， 调节合金中铝、 硼、 氢元素的比例， 使配 方最终实现较高的能量释放。表 ３ 为含 ３０％储氢合 金炸药配方的氧值计算。 表 ３ 含 ３０％储氢合金炸药配方的氧值计算 Ｔａｂ． ３ Ｏｘｙｇｅｎ ｖａｌｕｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ＲＤＸ ｂａｓｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ３０％ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙ 金属粉 质量分 数／ ％ 配方理论 供氧量 １０２ ／ （ ｍｏｌｇ － １） 配方金属 耗氧量 １０２ ／ （ ｍｏｌｇ － １） 供氧量与 耗氧量差值 １０２ ／ （ ｍｏｌｇ － １） Ａｌ３０１． ７６１． ６７０． ０９ Ａ ３０３０１． ７６１． ８４－ ０． ０８ Ａ ５０３０１． ７６２． ００－ ０． ２４ Ａ ６０３０１． ７６２． １０－ ０． ３４ ３． ２ 空中爆炸性能测试 试验样品采用大尺寸（  ５０ｍｍ） 含 Ａ ５０、 Ａ ６０ 的储氢合金炸药， 金属粉质量分数为 ３０％， 每发样 品药量为（ １． ００ ０． ０５） ｋｇ。 装药爆炸后， 周围介质形成冲击波的超压及冲 量是评定炸药爆破杀伤效应大小的重要指标， 空中 爆炸试验作用在目标上的全部载荷可由超压峰值和 总冲量两个参数表示［ ６］。由图 ３、 图 ４ 空中爆炸超 压和冲量测试可见， 与含铝炸药相比， 含储氢合金炸 药的空爆冲击波超压和冲量与含铝炸药相当或稍 高， 未产生明显优势。 图 ３ 金属粉质量分数 ３０％时峰值超压 ｐ 与距离 Ｒ 的关系 Ｆｉｇ． ３ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐ ａｎｄ Ｒ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ３０％ ｍｅｔａｌ ｐｏｗｄｅｒ 图 ４ 金属粉质量分数 ３０％时炸药冲量 Ｉ 与距离 Ｒ 的关系 Ｆｉｇ． ４ Ｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ Ｉ ａｎｄ Ｒ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ３０％ ｍｅｔａｌ ｐｏｗｄｅｒ 对金属化炸药来说， 当金属粉二次反应的速度 较高时， 释放出的能量才可以参与完成爆炸， 并能够 较长时间地维持反应进行， 增强在空气介质形成冲 击波的超压和冲量值［ ６］。含储氢合金炸药与含铝 炸药的反应活性和反应速率不同。已经有研究发 现， 由于硼粉释放的能量不足以对前沿冲击波有贡 献， 使含单纯硼粉的炸药不能提高其超压和冲 量［ ７］； 由于储氢合金中含有多种金属， 包括铝、 镁、 硼等， 使含储氢合金炸药的二次反应速率和有氧燃 烧反应速率低于含铝炸药， 所具有的潜能很难在较 短时间内释放出来， 为空气冲击波的超压做出贡献， 造成含储氢合金炸药的冲击波超压值没有明显优 势。而氢元素参与反应加快了铝、 硼颗粒表面氧化 层的去除， 提高总体的能量释放， 这一部分能量有可 能补充至空气冲击波中， 使冲击波的衰减得到延缓， 正压作用时间得到延长， 这一点可以从空中爆炸冲 量测试结果中得以证实。 由于储氢合金的总体氧化燃烧速度慢， 能量释 放速率低于铝粉， 使得爆轰反应发展时间长， 而爆轰 ５１２０１３ 年 １０ 月 含储氢合金炸药的能量研究 封雪松等 释放的能量只能在与冲击波共同运动时， 部分对冲 击波能量作出贡献， 因此， 含储氢合金炸药爆轰的空 气冲击波超压和冲量作用无明显优势。 图 ３、 图 ４ 和表 ４ 中数据显示， 金属粉质量分数 为 ３０％时， 含 Ａ ５０、 Ａ ６０ 炸药的超压和冲量值比含 铝炸药的略高或相当， 正压作用时间前者比后者同 样稍有提高或相当。 表 ４ 含 ３０％储氢合金炸药的空中爆炸 正压作用时间 Ｔａｂ． ４ Ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｐｒｅｓｓｕｒｅ ｄｕｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ３０％ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙ 传感器距爆 心距离／ ｍ 金属粉质量分数为 ３０％ Ａｌ／ ｍｓＡ ５０／ ｍｓＡ ６０／ ｍｓＢ Ａｌ／ ｍｓ １． ２１． ００． ８０． ８０． ８ １． ８１． ２１． ４１． ３１． ４ ２． ４１． ３１． ２１． ２１． ４ ３． ０１． ５１． ８１． ７１． ７ ４． ５３． １３． ２３． ２３． ３ ３． ３ 分析与讨论 水下爆炸的总膨胀功是由近距离作用的冲击波 能、 远距离作用的气泡能和加热水消耗的能量组成； 水下爆炸的总能量 （ 总膨胀功）接近炸药的爆 热［ ８ １２］。 与含铝炸药相比， 含储氢合金炸药的能量具有 一定优势， 是由于炸药爆轰时氢气、 镁等易燃物质首 先发生氧化反应， 释放能量， 造成高温环境。随后 铝、 硼在此高温环境下， 与剩余氧和氢气氧化产生的 水蒸气进行氧化反应释放出较高能量。依据此反应 机理， 在 ＲＤＸ 质量分数为 ６５％、 储氢合金质量分数 为 ３０％、 粘结剂质量分数为 ５％时， １００ｇ 试样在理 想状况下， 炸药中所含的氧除用于氧化金属铝、 镁 外， 全部用于硼的氧化。对含不同储氢合金的炸药 能量进行了理论计算， 结果列于表 ５。 随着 Ａ ３０、 Ａ ５０ 和 Ａ ６０ 合金中硼质量分数不 断提高， 计算爆热值不断降低， 爆热的理论计算结果 与水下试验的测试结果的高低顺序大部分相符。Ａ ６０ 合金由于不含金属铝， 提高了耗氧量较低的镁粉 质量分数， 同时提高了硼和氢的质量分数， 水下能量 测试值偏高， 高于预估的爆热范围。 分析能量的测试和计算结果， 可以认为在炸药 爆轰过程中， 基本遵循活泼金属镁和氢气首先氧化 放热， 随后铝、 硼在高温环境中开始氧化的反应顺 序； 但在随后的反应中， 并不是活泼金属反应完全 后， 铝粉和硼粉才开始反应， 而是在活泼金属燃烧产 生的高温环境下， 铝粉和硼粉与活泼金属同时发生 氧化和燃烧并相互竞争； 在 Ａ ６０ 合金中镁粉易燃且 放热速度快于铝粉， 同时耗氧量增加， 在竞争反应 中， 可能造成更多的铝粉和硼粉氧化放热； 同时 Ａ ６０ 合金中氢质量分数远高于其它合金， 这应是 Ａ ６０ 合金水下能量偏高的原因。 在含储氢合金配方中， 由于氢被氧化释放出较 高能量， 同时生成水蒸气， 二者均有利于铝、 硼的氧 化； 前者提供了高温环境， 有利于铝粉和硼粉表面氧 化层的蒸发； 后者能够与铝粉、 硼粉表面的氧化层反 应， 并有利于氧化层的移除和金属粉继续发生氧化。 根据上述分析， 含储氢合金炸药之所以产生高 能量， 是铝硼合金与氢共同作用的结果。根据氧平 衡的计算， 储氢合金中铝粉、 硼粉与氢应有合适的配 比， 既有助于硼粉的氧化， 同时能够改善爆容。 ４ 结论 １） 水下爆炸试验结果表明， 与典型含铝炸药相 比， 含 Ａ ３０、 Ａ ６０ 合金的炸药比气泡能分别比含铝 炸药提高 ９． ３％和 ５． １％， 总能量分别提高 ７． ０％和 ３． ０％； ２） 在硼粉、 铝粉制成的合金中加入氢气， 合金 中铝、 硼、 氢比例适当， 能够获得高于含铝炸药的水 表 ５ 含储氢合金炸药能量的理论计算 Ｔａｂ． ５ Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｖａｌｕｅ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙ 合金种类爆炸反应方程式计算爆热 ＱＶ １０２／ （ ｋＪｇ －１） Ａ ３０ ０． ２９３Ｃ３Ｈ６Ｎ６Ｏ６＋ ０． １６Ｍ ｇ ＋ ０． ３４Ｂ ＋ ０． ７９Ａｌ ＋ ０． ３３Ｈ ＝ ０． １６Ｍ ｇＯ ＋ ０． ３９５ Ａｌ２Ｏ３＋ ０． １６５Ｈ２＋ ０． １３８Ｂ２Ｏ３＋ ０． ０６５Ｂ ＋ ０． ８７９Ｃ ＋ ０． ８７９Ｎ２ ９５３． ８ Ａ ５０ ０． ２９３Ｃ３Ｈ６Ｎ６Ｏ６＋ ０． ２９Ｍ ｇ ＋ ０． ５９Ｂ ＋ ０． ５５Ａｌ ＋ ０． ５７Ｈ ＝ ０． ２９Ｍ ｇＯ ＋ ０． ２８ Ａｌ２Ｏ３＋ ０． ２９Ｈ２＋ ０． ２１Ｂ２Ｏ３＋ ０． １７Ｂ ＋ ０． ８７９Ｃ ＋ ０． ８７９Ｎ２ ９３１． ５ Ａ ６０ ０． ２９３Ｃ３Ｈ６Ｎ６Ｏ６＋ ０． ７２５Ｍ ｇ ＋ ０． ９６Ｂ ＋ １． ２９Ｈ ＝ ０． ７２５Ｍ ｇＯ ＋ ０． ６５Ｈ２＋ ０． ３４Ｂ２Ｏ３＋ ０． ２８Ｂ ＋ ０． ８７９Ｃ ＋ ０． ８７９Ｎ２ ９０２． ２ ６１ 爆 破 器 材 Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ 第 ４２ 卷第 ５ 期 下做功能力， 含储氢合金炸药适于在水下密实介质 中应用， 产生较高的水下比气泡能。 ３） 空中爆炸试验结果表明， 由于含储氢合金炸 药爆炸的总体反应速率低于含铝炸药， 空中爆炸超 压和冲量无明显增高， 仅能产生较长的反应持续时 间。 ４） 在热值较高的合金中引入氢元素， 氢被氧化 产生的高温环境和水蒸气能够促进铝、 硼金属的氧 化和燃烧， 提高反应速率和反应完全性， 促进含储氢 合金炸药的总体能量释放。 参 考 文 献 ［ １］ 张同来， 张建国， 杨利， 等． 储氢材料及其在含能材料 中的应用［ Ｊ］ ． 含能材料， ２００４， １２（ 增刊） ６６３ ６６８． Ｚｈａｎｇ Ｔｏｎｇｌａｉ， Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎｇｕｏ， Ｙａｎｇ Ｌｉ，ｅｔ ａｌ． Ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅ ｒｉａｌｓ［ Ｊ］ ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｎｅｒｇｅｔｉｃ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ２００４， １２ （ Ｓｕｐ． ） ６６３ ６６８． ［ ２］ 郑元庆， 余守志， 彭亦如， 等． 储氢合金的开发与研究 进展［ Ｊ］ ． 河南科学， １９９８， １６（ ４） ４２２ ４２８． Ｚｈｅｎｇ Ｙｕａｎｑｉｎｇ， Ｙｕ Ｓｈｏｕｚｈｉ， Ｐｅｎｇ Ｙｉｒｕ，ｅｔ ａｌ． Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙｓ ［ Ｊ］ ． Ｈｅ ｎａｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ， １９９８， １６（ ４） ４２２ ４２８． ［ ３］ Ｂｏｃｋｓｔｅｉｎｅｒ Ｇ．Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｐｅｒ ｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ＰＢＸＷ １１５ （ ＡＵＳＴ） ［ Ｒ］ ． ＤＴＩＣ Ｄｏｃｕｍｅｎｔ， １９９６． ［ ４］ Ｂｊａｒｎｈｏｌｔ Ｇ， Ｈｏｌｍｂｅｒｇ Ｒ．Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｅｘｐａｎｓｉｏｎ ｗｏｒｋｓ ｉｎ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ［ Ｃ］ ／ ／ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ６ｔｈ Ｓｙｍｐｏｓｉ ｕｍ ｏｎ ｄｅｔｏｎａｔｉｏｎ． Ｓａｎ Ｄｉｅｇｏ， １９７６ ５４０ ５５０． ［ ５］ Ｂｊａｒｎｈｏｌｔ Ｇ． Ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｎ ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｆｏｒ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｎｄ ｄａｔａ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｔｅｓｔ［ Ｊ］ ． Ｐｒｏｐｅｌｌａｎｔｓ，Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ，Ｐｙｒｏｔｅｃｈｎｉｃｓ， １９８０ ６７ ７４． ［ ６］ 裴明敬， 毛根旺， 郑开伟， 等． 含硼温压型燃料的爆炸 性能［ Ｊ］ ． 火炸药学报， ２００６， ２９（ ４） １ ５． Ｐｅｉ Ｍ ｉｎｇｊｉｎｇ， Ｍ ａｏ Ｇｅｎｗａｎｇ， Ｚｈｅｎｇ Ｋａｉｗｅｉ，ｅｔ ａｌ． Ｅｘｐｌｏ ｓｉｏｎ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｔｈｅｒｍｏｂａｒｉｃ ｆｕｅｌ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｂｏｒｏｎ ［ Ｊ］ ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｌｌｅｎｔｓ， ２００６， ２９（ ４） １ ５． ［ ７］ 孙业斌， 惠君明， 曹欣茂． 军用混合炸药［ Ｍ］ ， 北京 兵 器工业出版社， １９９５． ［ ８］ 周俊祥， 于国辉， 李澎， 等． ＲＤＸ／ Ａｌ 含铝炸药水下爆炸 试验研究［ Ｊ］ ． 爆破， ２００５， ２２（ ２） ４ ６． Ｚｈｏｕ Ｊｕｎｘｉａｎｇ， Ｙｕ ｇｕｏｈｕｉ， Ｌｉ Ｐｅｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｔｈｅ ａｌｕｍｉｎｉｚｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ＲＤＸ／ Ａｌ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｕｎ ｄｅｒ ｗａｔｅｒ［ Ｊ］ ． Ｂｌａｓｔｉｎｇ， ２００５， ２２（ ２） ４ ６． ［ ９］ 周霖， 徐少辉， 徐更光． 炸药水下爆炸能量输出特性研 究［ Ｊ］ ． 兵工学报， ２００６， ２７（ ２） ２３５ ２３８． Ｚｈｏｕ Ｌｉｎ， Ｘｕ Ｓｈａｏｈｕｉ， Ｘｕ Ｇｅｎｇｇｕａｎｇ． Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｕｔｐｕｔ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒ ｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｏｆ ｅｘｐｌｏ ｓｉｖｅｓ［ Ｊ］ ． Ａｃｔａ Ａｒｍａｍｅｎｔａｒｉｉ， ２００６， ２７（ ２） ２３５ ２３８． ［ １０］ 周霖， 徐更光． 含铝炸药水中爆炸能量输出结构［ Ｊ］ ． 火炸药学报， ２００３， ２６（ １） ３０ ３２． Ｚｈｏｕ Ｌｉｎ， Ｘｕ Ｇｅｎｇｇｕａｎｇ．Ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ ｏｆ ｅｎｅｒｇｙ ｏｕｔｐｕｔ ｆｏｒ ｕｎｄｅｒ ｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ａｌｕｍｉ ｎｕｍ ［ Ｊ］ ．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｌ ｌｅｎｔｓ， ２００３， ２６（ １） ３０ ３２． ［ １１］ 史锐， 徐更光， 刘德润， 等． 炸药爆炸能量的水中测试 与分析［ Ｊ］ ． 火炸药学报， ２００８， ３１（ ４） １ ５． Ｓｈｉ Ｒｕｉ， Ｘｕ Ｇｅｎｇｇｕａｎｇ， Ｌｉｕ Ｄｅｒｕｎ，ｅｔ ａｌ．Ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｔｅｓｔ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｏｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ［ Ｊ］ ． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｌｌｅｎｔｓ，２００８， ３１ （ ４） １ ５． ［ １２］ 王振雄， 顾文彬， 秦入平， 等． 水下深孔爆破间隔装药 起爆时差影响的数值模拟［ Ｊ］ ． 爆破器材， ２０１２， ４１ （ ３） ８ １１， １５． Ｗａｎｇ Ｚｈｅｎｘｉｏｎｇ，Ｇｕ Ｗｅｎｂｉｎ，Ｑｉｎ Ｒｕｐｉｎｇ，ｅｔ ａｌ．Ｎｕ ｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｄｉｆｆｅｒ ｅｎｃｅ ｏｎ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｄｅｅｐ ｈｏｌｅ ｃｏｍｐａｒｔｍｅｎｔ ｂｌａｓｔｉｎｇ［ Ｊ］ ． Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｍ ａｔｅｒｉａｌｓ， ２０１２， ４１（ ３） ８ １１， １５． Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ Ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｌｌｏｙ ＦＥＮＧ Ｘｕｅｓｏｎｇ，ＸＵ Ｈｏｎｇｔａｏ，ＴＩＡＮ Ｘｕａｎ，ＦＥＮＧ Ｘｉａｏｊｕｎ Ｘｉ ａｎ Ｍ ｏｄｅｒｎ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ （ Ｓｈａａｎｘｉ Ｘｉ ａｎ， ７１００６５） ［ ＡＢＳＴＲＡＣＴ］ Ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｏｆ ＲＤＸ ｂａｓｅｄ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ａｎｄ ａｉｒ ｂｌａｓｔ ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈａｔ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ．Ｉｔ ｗａｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌ ｌｏｙ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｗｉｔｈ ａｐｐｒｏｐｒｉａｔｅ ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔ ｈａｄ ｈｉｇｈｅｒ ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ｔｈａｎ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｅｘ ｐｌｏｓｉｖｅ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｍｅｔａｌ ｗａｓ ３０％． Ｔｈｅ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ Ａ ３０ ａｎｄ Ａ ６０ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｂｙ ９． ３％ ａｎｄ ５． ８％ ｉｎ ｔｈｅ ｂｕｂｂｌｅ ｅｎｅｒｇｙ，ａｎｄ ｂｙ ７． ０％ ａｎｄ ３． ０％ ｉｎ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｅｎｅｒｇｙ， ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ａｉｒ ｂｌａｓｔ ｔｅｓｔ ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｖｅｒｐｒｅｓ ｓｕｒｅ ｏｆ ｓｈｏｃｋｗａｖｅ ｏｆ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ ｈａｓ ｎｏ ａｐｐａｒｅｎｔ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｏｖｅｒ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｅｘｐｌｏ ｓｉｖｅ ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｐｏｉｎｔ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎｄｉｃａｔｅ ｔｈａｔ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｅｌｅｍｅｎｔ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｏｘｉｄａｔｉｏｎ ｏｆ ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ ｂｏｒｏｎ ｂｙ ｒｅｌｅａｓｉｎｇ ｈｅａｔ ａｎｄ ｓｔｅａｍ，ａｎｄ ｈｅｎｃｅ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｅｎｅｒｇｙ ｏｕｔｐｕｔ． ［ ＫＥＹ ＷＯＲＤＳ］ ｅｘｐｌｏｓｉｖｅ，ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｔｏｒａｇｅ ａｌｌｏｙ，ｕｎｄｅｒｗａｔｅｒ ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ，ａｉｒ ｂｌａｓｔ，ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ ｅｎｅｒｇｙ ７１２０１３ 年 １０ 月 含储氢合金炸药的能量研究 封雪松等