含能快遞

美陸軍用新研發(fā)的含能材料激光誘發(fā)的空氣沖擊試驗評估炸藥配方的爆轟性能

傳統(tǒng)測試含能材料爆轟性能必須要有足夠數(shù)量、并制備出可產生爆轟樣品的量時才能對其爆轟性能進行測試，為了盡快表征毫克級新研發(fā)含能材料的爆轟性能，美陸軍利用激光作用毫克級含能材料表面形成等離子體在空氣中產生沖擊波的紋影圖像技術來表征含能材料的爆轟性能，簡稱為含能材料激光誘發(fā)的空氣沖擊試驗(Laser-induced Air Shock from Energetic Materials，LASEM)。近來，他們在表征了單質炸藥的爆轟性能基礎上又延伸了LASEM試驗，對含鋁或硼的TNT、RDX、DNTF和LLM-172基炸藥配方的爆速進行了評估，并與熱化學代碼CHEETAH評估的爆速進行了對比，試驗顯示LASEM可以對含鋁或硼炸藥配方的早期(<10 μs)爆轟行為進行評估，結果表明在爆轟的早期階段硼的活性比鋁更高一些。

源自：JenniferL.Gottfried.Methodforestimatingdetonationperformanceofmaterials[P].USPatent2016/0091464 (2016).

JenniferL.Gottfried,EricJ.Bukowski.Laser-shockedenergeticmaterialswithmetaladditives:evaluationofchemistryanddetonationperformance[J].AppliedOptics, 2017, 56(3):B47-B57.

美德州農工大學擬用合成的納米二氧化鈦代替固體推進劑中商用納米二氧化鈦

納米二氧化鈦等納米金屬氧化物添加至固體推進劑中可以提升燃速，選用電爆炸絲法商用二氧化鈦是一種低成本的便捷選擇，近來美國德州農工大學(Texas A&M University)大學發(fā)現(xiàn)商用二氧化鈦干粉與HTPB混合時容易結塊，與基線對照物相比，燃速只有20%～30%，而選用他們實驗室用溶膠-凝膠法現(xiàn)制的合成納米二氧化鈦時，燃速提升60%～100%；在提升相同燃速情況下，所需的合成納米二氧化鈦的量更低，這為力學性能的改進提供了更多的選項。在該研究中也對鐵、銅等金屬摻雜進該合成納米二氧化鈦的催化效果進行了演示，同時也展示了他們研發(fā)的新一代納米合成技術。

源自：AndrewR.Demko,TylerW.Allen,JamesC.Thomas,etal.Comparisonofcommerciallyavailableandsynthesizedtitanianano-additivesincompositeHTPB/APpropellant[J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2017, 42: 158-166.

美德聯(lián)合研制出5-氨基四唑為氣體發(fā)生劑的新型綠色和藍色煙火劑

煙幕彈和信號彈都會應用到綠色和藍色煙火劑配方，這些配方都含有相應顏色的染料，高毒性的染料不宜采用，如苯并蒽酮和還原黃4兩種高毒性蒽醌染料已成功地被溶劑黃33(SY33)取代，但是這些配方面臨燃燒產生低效氣溶膠的問題。近來，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)合德國慕尼黑大學，利用他們自己研發(fā)的氣溶膠收集裝置分析研究氣溶膠的產生效果，分別以酞菁銅(CuPc)和CuPc/SY33作為藍色和綠色生色劑，采用5-氨基四唑作氣體發(fā)生劑提升氣溶膠效果，配制出了新型的藍色和綠色煙火劑。

源自：JohannGleck,ThomasM.Klap?tke,MagdalenaRusan.Improvedefficiencybyadding5-aminotetrazoletoanthraquinone-freenewblueandgreencolored[J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2017, 42: 131-141.

加拿大研究聯(lián)四唑類高氮化合物用作槍炮發(fā)射藥組份的可行性

富氮化合物作為燃速調節(jié)劑或低火焰溫度的添加劑用在推進劑或發(fā)射藥中，如常見的高氮化合物3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)、3,6-雙(1-氫-1,2,3,4-四唑-5-氨基)-1,2,4,5-四嗪(BTATz)、偶氮四唑三氨基胍鹽(TAGzT)研究表明它們更適用于低壓(0.1～10 MPa)火箭推進劑組份中，在100 MPa以上高壓的槍炮發(fā)射藥中，情況則大不一樣。近來，加拿大國防研究及發(fā)展中心(DRDC)聯(lián)合蒙特利爾綜合理工學院研究了5,5′-雙四唑胺(BTA)和5,5′-肼基-雙四唑(HBT)用作槍炮發(fā)射藥的可行性，三個不同含量(5%、15%和25%)BTA和HBT基的六個配方的試驗結果表明燃速最高可提高93%(相對于參照配方)，其中含HBT發(fā)射藥的火焰溫度更低，含25%HBT配方的火焰溫度可降低到461K。DSC試驗結果表明盡管初始分解溫度有所降低，但是都在可接受的范圍之內。

源自：JonathanLavoie,Catalin-FlorinPetre,Pierre-YvesParadis,etal.Burningratesandthermalbehaviorofbistetrazolecontaininggunpropellants[J].Propellants,Explosives,Pyrotechnics, 2017, 42: 149-157.

英國制備出氧雜環(huán)丁烷基遙爪聚合物polyNIMMO

遙爪聚合物由于其端基可以進一步發(fā)生反應，因此常?？梢宰鳛榻宦?lián)劑、擴鏈劑或大分子構筑段等，用來制備嵌段、接枝、星形、超支化和樹狀等聚合物，聚(3-硝酸甲酯基-3-甲基氧雜環(huán)丁烷)(polyNIMMO)作為一種常用含能粘結劑，廣泛地應用在槍炮發(fā)射藥、推進劑和塑料粘結炸藥中，近來，英國內政部應用科學技術中心(Centre for Applied Science and Technology)利用右面的反應制備出一種氧雜環(huán)丁烷基遙爪聚合物polyNIMMO，該方法也為氧雜環(huán)丁烷環(huán)的合成提供一種新的制備方法。該遙爪聚合物應該可以用酸或輻照催化交聯(lián)，是一種低生成熱的固化過程，可以降低填料特別是含能材料的降解風險，與聚氨酯固化相比，可以避免有毒的異氰酸酯，也避免了固化時由于生成氣體形成的氣泡。

源自：HemantJ.Desai,DanielO.Acheampong,RobertHudson,etal.Facilesynthesisandproposedmechanismofα,ω-oxetanyl-telechelicpoly(3-nitratomethyl-3-methyloxetane)byanSN2(i)nitratodisplacementmethodinbasicmedia[J].JournalofEnergeticMaterials, 2017, 35(1):109-124.