含α-AlH3的HMX 基凝聚相炸藥的安全性和爆轟性能

牛 磊，曹少庭，金大勇，高 杰，郭 昕

（西安近代化學(xué)研究所，陜西 西安 710065）

1 引言

高能作為混合炸藥的永恒追求，一直是混合炸藥研究的重點(diǎn)。向混合炸藥中添加可燃金屬粉能有效提高炸藥的能量，調(diào)節(jié)其能量結(jié)構(gòu)。目前，常用的金屬粉有鋁粉、硼粉等，這些金屬粉普遍存在反應(yīng)完全性不足、點(diǎn)火溫度較高等問題。儲(chǔ)氫材料具有較強(qiáng)的反應(yīng)活性和較高的燃燒熱值，可作為高能燃料應(yīng)用于混合炸藥領(lǐng)域［1］。AlH3作為一種高效金屬氫化物，由Finholt［2］于1947 年利用LiH 和AlCl3在乙醚溶液中反應(yīng)首次制得，共有7 種晶型，其中α型最為穩(wěn)定。α-AlH3晶體密度1.477 g·cm-3，與液態(tài)氫（0.071 gH2·cm-3）相比具有更高的儲(chǔ)氫密度（0.148 gH2·cm-3）［3］，在含能材料領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

國(guó)內(nèi)外對(duì)α-AlH3合成、穩(wěn)定化及應(yīng)用開展了廣泛的研究［4-9］。近年來，隨著俄羅斯、美國(guó)在高品質(zhì)、穩(wěn)定化α-AlH3方面取得新進(jìn)展，α-AlH3在含能材料中的應(yīng)用成為歐美新型含能材料研究領(lǐng)域的重點(diǎn)［10］。α-AlH3釋氫規(guī)律的研究表明，在高加熱速率下α-AlH3可以達(dá)到很高的釋氫速率，氫的釋放受其在晶體中擴(kuò)散過程控制，Al-H 斷裂反應(yīng)不是控制性因素。α-AlH3點(diǎn)火行為研究表明，其點(diǎn)火溫度明顯低于微米鋁，介于微米鋁和納米鋁之間［11］。Luigi T 等［12］研究表明，α-AlH3釋氫后為多孔鋁結(jié)構(gòu)，具有比同等粒徑微米鋁更高的比表面積，具有更高的反應(yīng)活性。Bazyn 等［13］研究了α-AlH3在高溫和高壓（反射區(qū)溫度（2650±75）K，壓力（0.85±0.05）MPa）激波管中的燃燒行為，指出α-AlH3脫氫在較低溫度較短時(shí)間（100 μs 量級(jí)）完成，釋氫后剩余的鋁與微米鋁燃燒行為相似。

α-AlH3與凝聚相炸藥中常用的傳統(tǒng)金屬粉相比，其顯著特點(diǎn)是極高的氫含量，如何將極高的氫含量轉(zhuǎn)化為高毀傷威力，是α-AlH3在高效毀傷領(lǐng)域應(yīng)用研究的重點(diǎn)。將α-AlH3引入混合炸藥，國(guó)內(nèi)外開展了初步研究，主要集中在α-AlH3對(duì)混合炸藥能量影響方面［14-16］，對(duì)α-AlH3在凝聚相炸藥中安全性和爆轟反應(yīng)規(guī)律研究較少。本工作研究了α-AlH3單質(zhì)的安全性，選擇與α-AlH3相容的奧克托今（HMX）為主體炸藥［5］，據(jù)此設(shè)計(jì)了梯次控溫冷卻直接法的含α-AlH3凝聚相炸藥制備工藝并制備了測(cè)試樣品，討論了α-AlH3含量對(duì)凝聚相炸藥爆炸反應(yīng)及能量的影響，為α-AlH3在炸藥中的應(yīng)用研究提供參考。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 材料

特細(xì)球形鋁粉，粒度d50為6 μm，活性大于98%，鞍鋼實(shí)業(yè)微細(xì)鋁粉有限公司；HMX，粒度d50為12.5 μm，甘肅銀光化工公司；α-AlH3，西安近代化學(xué)研究所自制。

2.2 樣品制備

α-AlH3單質(zhì)：使用乙醚法制備［17］。以LiAlH4與AlCl3為原料，在乙醚中反應(yīng)制備出AlH3醚合物，在甲苯中脫醚結(jié)晶獲得α-AlH3，晶體密度1.47 g·cm-3，α型含量大于99%。

含α-AlH3凝聚相炸藥造型粉：設(shè)計(jì)了梯次控溫冷卻直接法制備造型粉。將炸藥配方用黏結(jié)劑聚異丁烯（PIB）及石蠟（WAX）放入石油醚中，攪拌，加熱到60 ℃，待混合液澄清后加入HMX，攪拌1 h 后自然降溫；混合液溫度降低到30 ℃以下時(shí)再加入α-AlH3，攪拌，揮發(fā)石油醚至物料呈半干狀態(tài)，過篩造粒，陰干，外混石墨（C），得到造型粉樣品。

含α-AlH3凝聚相炸藥藥柱：按照測(cè)試需求藥量稱量制備好的造型粉，加入壓藥摸具的套筒中，裝配好摸具沖頭后放置在壓機(jī)的上下滑塊之間，啟動(dòng)壓機(jī)，加壓至沖頭壓強(qiáng)為250 MPa 后保壓1 min，泄壓，退模得到成型藥柱。

含鋁炸藥樣品：含鋁炸藥對(duì)比試樣使用的HMX、黏結(jié)劑材料及造型粉和藥柱制備工藝與含α-AlH3凝聚相炸藥相同。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 安全性

撞擊感度：采用GJB772A-1997 方法601.1 進(jìn)行測(cè)試［18］。落錘10 kg，落高25 cm，藥量（50±1）mg，每組25 發(fā)，測(cè)2 組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用爆炸百分?jǐn)?shù)表示。

摩擦感度：采用GJB772A-1997 方法602.1 進(jìn)行測(cè)試。表壓3.92 MPa，擺角90°，藥量（20±1）mg，每組25 發(fā)，測(cè)2 組，實(shí)驗(yàn)結(jié)果用爆炸百分?jǐn)?shù)表示。

真空安定性：參照GJB772A-1997 方法501.2 進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試樣品在一定溫度下恒溫一定時(shí)間后放出氣體的量，藥量（5.00±0.01）g，溫度100 ℃，時(shí)間48 h。

吸濕性：動(dòng)態(tài)吸濕性分析法［19］。采用VTI-SA 型動(dòng)態(tài)吸附分析儀進(jìn)行測(cè)定，等溫吸濕參數(shù)為溫度30 ℃，相對(duì)濕度20%～90%，測(cè)量步長(zhǎng)為相對(duì)濕度變化10%，樣品量10～15 mg，連續(xù)記錄樣品質(zhì)量變化。

5 s 爆發(fā)點(diǎn)：采用GJB772A-1997 中方法606.1 進(jìn)行測(cè)試。藥量（30±1）mg，盛藥器為平底鋁雷管殼，取5 個(gè)溫度點(diǎn)，每個(gè)溫度點(diǎn)測(cè)量5 次。

2.3.2 爆轟性能

爆速：采用GJB772A-1997 方法702.1 進(jìn)行測(cè)試。藥柱尺寸Ф25 mm×25 mm，長(zhǎng)度測(cè)量偏差不大于0.01 mm，探針為0.12 mm 漆包銅線，用8#雷管直接起爆。

爆熱：采用GJB772A-1997 方法701.1 進(jìn)行測(cè)試。藥柱規(guī)格Ф25 mm×25 g，藥柱質(zhì)量精確至0.0002 g。樣品在無氧量熱彈內(nèi)起爆后，以蒸餾水為測(cè)溫介質(zhì)，測(cè)定水溫升高值，依據(jù)系統(tǒng)標(biāo)定值計(jì)算樣品爆熱。

做功能力：采用GJB772A 方法705.1 進(jìn)行測(cè)試。藥柱直徑25 mm，藥量（10±0.03）g，用8#電雷管起爆。彈丸為45#鋼，質(zhì)量9.11 kg。

水下能量：采用水下爆炸實(shí)驗(yàn)測(cè)試其水下能量。藥柱規(guī)格Ф40 mm×100 g，用10 g JH-14 傳爆藥柱起爆，入水深度4.7 m。

爆容：爆熱實(shí)驗(yàn)完成后測(cè)量爆熱彈內(nèi)的氣體壓力，通過氣體狀態(tài)方程將其換算為常溫下氣體體積。

3 結(jié)果與討論

3.1 α-AlH3安全性

3.1.1 安定性

α-AlH3自身穩(wěn)定性較差，受熱易分解放出氣體。為確定合適的工藝參數(shù)，參照GJB772A-1997 中方法501.2 測(cè)試了α-AlH3在60 ℃、100 ℃條件下的真空放氣量。結(jié)果見表1。從表1 可知，即使在60 ℃時(shí)，α-AlH3也會(huì)放出氫氣，故在工藝過程中不能對(duì)α-AlH3進(jìn)行加熱。

表1 α-AlH3放氣量Table 1 Outgassing of α-AlH3

3.1.2 吸濕性

α-AlH3的動(dòng)態(tài)吸濕曲線見圖1。其中，開始60 ℃加熱曲線為α-AlH3干燥曲線。從圖1 可知，溫度30 ℃、相對(duì)濕度小于60%時(shí)，α-AlH3樣品吸濕量很小，樣品質(zhì)量基本保持恒定；相對(duì)濕度達(dá)到70%后，α-AlH3樣品開始吸濕，樣品質(zhì)量隨時(shí)間增加呈加速增大趨勢(shì)；濕度達(dá)到90%后，α-AlH3樣品吸濕速度達(dá)到最大，樣品質(zhì)量隨時(shí)間增加呈線性增大趨勢(shì)。所以，制備含α-AlH3炸藥樣品時(shí)，實(shí)驗(yàn)室相對(duì)濕度不能超過60%。

圖1 α-AlH3動(dòng)態(tài)吸濕曲線Fig.1 Dynamic moisture absorption curve of α-AlH3

3.1.3 機(jī)械感度

采用GJB772A-1997 方法601.1 和602.1 測(cè)試α-AlH3撞擊感度和摩擦感度。測(cè)試結(jié)果表明，α-AlH3撞擊感度Ib為0%，摩擦感度Pb為8%，故制備含α-AlH3凝聚相炸藥時(shí)，鈍感包覆重點(diǎn)應(yīng)放在機(jī)械感度高的主炸藥上。

安全性結(jié)果表明，α-AlH3機(jī)械感度較低，在相對(duì)濕度小于60%的室溫條件下不易吸濕，受熱極易放出氫氣。故含α-AlH3凝聚相炸藥制備工藝過程中不能對(duì)α-AlH3加熱，制備相對(duì)濕度應(yīng)小于60%。

3.2 含α-AlH3凝聚相炸藥安全性

對(duì)混合炸藥開展各項(xiàng)研究時(shí)，一般要求其機(jī)械感度不大于40%。HMX 的撞擊感度和摩擦感度均為100%，α-AlH3的機(jī)械感度較低，因此降低含α-AlH3混合炸藥機(jī)械感度的要點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)對(duì)HMX 的鈍感包覆。綜合考慮，設(shè)計(jì)了梯次控溫冷卻直接法的造型粉制備工藝，該工藝在高溫及降溫過程用石蠟對(duì)HMX 進(jìn)行鈍感包覆，待混合液溫度降至室溫時(shí)加入α-AlH3粉，實(shí)現(xiàn)對(duì)α-AlH3的混合與黏結(jié)，可以避免對(duì)α-AlH3進(jìn)行加熱，保證了工藝過程的安全性。為研究含α-AlH3的HMX 基凝聚相炸藥釋能規(guī)律，設(shè)計(jì)了系列炸藥配方，見表2。

3.2.1 造型粉機(jī)械感度與成型性

采用梯次控溫冷卻直接法按照表2 配比制備炸藥造型粉，各配比炸藥造型粉的撞擊感度和摩擦感度測(cè)試結(jié)果見表3。從表3 可知，各配比造型粉機(jī)械感度較低，可以用來壓制藥柱。各配比造型粉在250 MPa 壓強(qiáng)下的壓力-密度曲線見圖2。

表2 炸藥配比及組成Table 2 Proportion and composition of explosives

表3 造型粉機(jī)械感度Table 3 Mechanical sensitivity of molding powder

圖2 250 MPa 壓強(qiáng)下藥柱相對(duì)密度與α-AlH3含量關(guān)系Fig.2 Relationship between the relative density of compressed powder and the content of α-AlH3 at 250 MPa

圖2 曲線表明，當(dāng)α-AlH3含量不超過10%時(shí)，壓藥的相對(duì)密度在97%附近正常波動(dòng)，當(dāng)含量超過10%后，炸藥的相對(duì)密度呈明顯下降趨勢(shì)。各配比炸藥使用的鈍感黏接體系材料與制備工藝相同，相對(duì)密度下降的原因可能是由于α-AlH3晶體為立方體狀［17］，當(dāng)炸藥中含量較多時(shí)，在壓制過程中不能與HMX 顆粒實(shí)現(xiàn)緊密排列，空隙較多導(dǎo)致的。

3.2.2 造型粉的熱感度

熱感度是含能材料安全性能的重要指標(biāo)，5 s 延滯期爆發(fā)點(diǎn)是一種常用的表征熱感度方法。按照GJB772A-1997 中方法606.1 測(cè)試了HQ-20、HQ-30兩種炸藥造型粉的5 s 延滯期爆發(fā)點(diǎn)T5s，結(jié)果見表4。兩種炸藥的5 s 延滯期爆發(fā)點(diǎn)均超過300 ℃，熱安全性較好。

表4 造型粉的熱感度Table 4 Thermal sensitivity of modeling powder

3.2.3 造型粉貯存穩(wěn)定性

新型含能材料研究過程中，為提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，往往一次制樣多次使用，樣品的貯存穩(wěn)定性是確定樣品的安全使用規(guī)則的重要依據(jù)。HQ-30 炸藥配比中α-AlH3含量多，其貯存穩(wěn)定性數(shù)據(jù)在此類炸藥中有較強(qiáng)代表性。采用GJB772A-1997 方法601.1 和602.1測(cè)試不同貯存時(shí)間后HQ-30 炸藥造型粉的機(jī)械感度，結(jié)果見表5。

表5 不同貯存時(shí)間后造型粉的機(jī)械感度Table 5 Mechanical sensitivity of molding powder after different storage time

從表5 可知，隨貯存時(shí)間的增加，造型粉的機(jī)械感度呈增大趨勢(shì)，貯存210 天后的造型粉撞擊感度和摩擦感度都超過40%。這是因?yàn)樵谫A存過程中，造型粉中的α-AlH3會(huì)分解少量氫，部分逸出，另外部分留在造型粉中。在受到外界機(jī)械刺激時(shí)，α-AlH3中分解少量氫后形成的孔穴易變?yōu)闊狳c(diǎn)，導(dǎo)致機(jī)械感度增加。此外，機(jī)械感度測(cè)試中的試驗(yàn)樣品與環(huán)境并未完全封閉，在受到外界機(jī)械刺激時(shí)，留在造型粉中的氫與環(huán)境中的氧也會(huì)發(fā)生燃燒反應(yīng)，導(dǎo)致造型粉的進(jìn)一步分解和爆炸，引起機(jī)械感度增加。因此，進(jìn)行各種試驗(yàn)時(shí)，造型粉應(yīng)現(xiàn)用現(xiàn)制。

3.3 爆轟性能

3.3.1α-AlH3對(duì)HMX 基凝聚相炸藥爆轟參數(shù)的影響

圖3 和圖4 分別是表2 中各炸藥配比的密度、爆速、爆熱和爆容隨α-AlH3含量增加的變化趨勢(shì)。圖3數(shù)據(jù)表明，隨著α-AlH3含量的增加，炸藥的爆熱和爆容呈現(xiàn)增加的趨勢(shì)，且爆熱數(shù)值與同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的含鋁炸藥相當(dāng)，與經(jīng)驗(yàn)公式的計(jì)算值相吻合。含鋁炸藥爆轟二次反應(yīng)理論認(rèn)為，鋁與高能炸藥爆轟產(chǎn)物發(fā)生了二次反應(yīng)，這些反應(yīng)將炸藥中的氧元素轉(zhuǎn)移到鋁的氧化物中，氧元素轉(zhuǎn)移的過程伴隨著更多能量的釋放，是含鋁炸藥增加能量的主要來源。爆熱和爆容數(shù)據(jù)表明，凝聚相炸藥中的α-AlH3中的鋁元素可以與高能炸藥爆轟產(chǎn)物發(fā)生二次反應(yīng)，放出熱量。由于爆熱是在無氧環(huán)境中測(cè)試，α-AlH3中的氫元素主要以氣體的形式存在于爆轟產(chǎn)物中，有效增加了爆轟產(chǎn)物的體積。

圖3 爆熱及爆容與α-AlH3含量關(guān)系Fig.3 Relationship between explosion heat and specific volume with content of α-AlH3

圖4 數(shù)據(jù)表明，隨著α-AlH3含量的增加，炸藥的密度和爆速均呈下降趨勢(shì)。將裝藥密度、相對(duì)密度及HMX、黏結(jié)劑特征爆速代入U(xiǎn)rizar 公式計(jì)算α-AlH3特征爆速［15］，得到α-AlH3特征爆速為6078 m·s-1，低于鋁粉特征爆速6850 m·s-1。炸藥密度下降是因?yàn)棣?AlH3晶體密度較低及壓藥相對(duì)密度降低，爆速下降的原因主要是α-AlH3特征爆速較低和壓藥相對(duì)密度較低。

圖4 爆速和裝藥密度與α-AlH3含量關(guān)系Fig.4 Relationship between detonation velocity and charge density with content of α-AlH3

3.3.2α-AlH3對(duì)HMX 基凝聚相炸藥做功能力的影響

α-AlH3相對(duì)于鋁粉的突出特點(diǎn)是極高的氫含量，因其特征爆速低于鋁粉，故含α-AlH3炸藥爆轟作用研究應(yīng)側(cè)重于內(nèi)爆、水下這一類體現(xiàn)炸藥爆轟產(chǎn)物膨脹做功能力的領(lǐng)域［20］。炸藥對(duì)外做功過程分為高、中、低壓三個(gè)階段。高壓階段可用爆轟產(chǎn)物的C-J 壓力表征。彈道擺爆炸室體積為藥柱體積的30 倍，測(cè)試時(shí)藥柱不與彈丸直接接觸，所以彈道擺數(shù)值體現(xiàn)爆轟產(chǎn)物膨脹部分做功能力，約22%～32%［21］，可以表征爆轟產(chǎn)物膨脹中壓階段做功能力。使用水下爆炸實(shí)驗(yàn)測(cè)試炸藥能量時(shí)，爆轟產(chǎn)物對(duì)外做功時(shí)能量損失很少，近似絕熱過程，常用來表征炸藥總做功能力。

炸藥對(duì)破片有效加速階段主要位于高壓及中壓階段，對(duì)應(yīng)炸藥沖擊波驅(qū)動(dòng)力和爆轟產(chǎn)物的膨脹力。炸藥總能量大小對(duì)水下毀傷有現(xiàn)實(shí)意義。使用鋁粉含量為30%的含鋁炸藥（HL-30）與HQ-30 炸藥進(jìn)行做功能力對(duì)比實(shí)驗(yàn)，用爆壓（pC-J）對(duì)比高壓階段做功能力，用彈道擺威力（W）對(duì)比中壓階段做功能力，用水下能量（et）的TNT 當(dāng)量值對(duì)比總做功能力，并與爆熱的TNT 當(dāng)量值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見表6。其中，水下能量et為樣品的沖擊波能es與氣泡能eb的和，水下能量TNT當(dāng)量用樣品的et除以對(duì)比TNT 樣品的et得到。爆熱TNT 當(dāng)量用樣品的爆熱除以TNT 爆熱4200 J·g-1得到。

表6 炸藥的做功能力（TNT 當(dāng)量）Table 6 Work capacity of explosive（TNT equivalent）

爆轟產(chǎn)物的C-J 壓力可以用公式（1）進(jìn)行工程計(jì)算［22］。

式中，pC-J為炸藥C-J 爆轟壓，GPa；γ為爆轟產(chǎn)物絕熱指數(shù)，為對(duì)比計(jì)算方便，值取3；ρ為混合炸藥密度，g·cm-3；D為混合炸藥爆速，km·s-1。

彈道擺威力值為100%時(shí)絕對(duì)功W0為1297 kJ［21］，將兩種炸藥的彈道擺威力值與W0相乘，可以得到兩種炸藥彈道擺的絕對(duì)功。爆轟壓和彈道擺絕對(duì)功計(jì)算結(jié)果見結(jié)果見表7。

表6 數(shù)據(jù)表明，HQ-30 與HL-30 兩種炸藥對(duì)外總做功能力相當(dāng)，當(dāng)量值與爆熱當(dāng)量值接近。表7 中數(shù)據(jù)表明，HQ-30 炸藥在高壓階段做功能力弱于HL-30炸藥，在中壓階段做功絕對(duì)值也低于HL-30 炸藥。含α-AlH3的凝聚相炸藥爆轟參數(shù)和做功能力研究表明，該炸藥發(fā)生爆轟反應(yīng)時(shí)，α-AlH3與高能炸藥爆轟產(chǎn)物發(fā)生了二次反應(yīng)，提高了炸藥的總能量，但二次反應(yīng)能量釋放時(shí)間較為滯后，為炸藥對(duì)外做功在高壓階段和中壓階段提供能量低于含鋁炸藥。

表7 炸藥的做功能力Table 7 Work capacity of explosive of explosives

3.3.3 含α-AlH3凝聚相炸藥爆炸反應(yīng)過程

研究表明，對(duì)于CaHbNcOdAle類炸藥，爆轟產(chǎn)物組成與炸藥氧平衡有直接的關(guān)系。此類炸藥一般為負(fù)氧平衡，爆轟產(chǎn)物中CO2含量較少［22］。HQ 系列炸藥均為負(fù)氧平衡炸藥，計(jì)算炸藥爆轟產(chǎn)物組成時(shí)，可以假定炸藥中C 元素在爆轟產(chǎn)物中以CO 和C 的形式存在，氫元素以H2及H2O 的形式存在，鋁元素以單質(zhì)Al 和Al2O3的形式存在，氧元素存在于CO、H2O 及Al2O3中，N 元素以N2的形式存在，故此類炸藥爆轟反應(yīng)方程式可寫為：

依據(jù)化學(xué)反應(yīng)質(zhì)量守恒定律有：

依據(jù)爆轟產(chǎn)物氣體狀態(tài)方程有：

依據(jù)化學(xué)反應(yīng)能量守恒規(guī)律有：

混合炸藥爆熱：Qv=Qp+ 2.477n

利用公式（1）～（6）計(jì)算含α-AlH3的HMX 基凝聚相炸藥（以1 kg 炸藥計(jì)）爆轟產(chǎn)物組成，結(jié)果見圖5。從圖5 可知，隨著α-AlH3含量的增加，爆轟產(chǎn)物中的Al2O3、H2、C、Al 含量增加，N2、H2O、CO 含量下降，基本與α-AlH3含量增加呈線性關(guān)系，表明隨著炸藥中鋁元素含量的增加，氧元素在爆轟產(chǎn)物二次反應(yīng)時(shí)逐漸從H2O、CO 中轉(zhuǎn)移到Al2O3。爆轟產(chǎn)物中氫氣的含量迅速增加，表明炸藥中的氫元素未能與氧結(jié)合放出熱量，只增加了氣體產(chǎn)物的體積。

圖5 含α-AlH3凝聚相炸藥爆轟產(chǎn)物組成Fig. 5 Composition of detonation products of condensed phase explosives containing α-AlH3

3.3.4 氫氣反應(yīng)活性

為研究含α-AlH3的HMX 基凝聚相炸藥爆轟反應(yīng)釋放的氫氣在有氧條件下的反應(yīng)活性，在氧氣壓力為0.1 MPa 的條件下，對(duì)HQ-30 炸藥和HL-30 炸藥進(jìn)行過氧爆熱測(cè)試，結(jié)果見表8，表中Qv表示無氧爆熱，Qv0表示氧氣氛圍下爆熱。從表8 可知，在密閉條件下，HQ-30 炸藥和HL-30 炸藥爆轟產(chǎn)物中的氫氣都可以與環(huán)境中氧氣發(fā)生反應(yīng)放出熱量。又α-AlH3燃燒熱高于鋁粉［1］，所以HQ-30 炸藥過氧爆熱高于HL-30炸藥。

表8 炸藥過氧爆熱Table 8 Detonation heat of explosive with excess oxygen

α-AlH3在高溫下釋氫需100 μs 左右，且過程呈噴射狀［13］，極為有利于氫氣在氣相介質(zhì)中的擴(kuò)散。燃料空氣炸藥發(fā)生云霧爆轟時(shí)體系呈正氧平衡，爆炸反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)且呈現(xiàn)振蕩爆轟特征，可以為α-AlH3分解釋氫提供良好的反應(yīng)環(huán)境。又α-AlH3燃燒熱高于鋁粉［1］，氫氣在空氣中爆炸濃度范圍寬，點(diǎn)火能小，所以可以探索α-AlH3在燃料空氣炸藥反應(yīng)特性。

4 結(jié)論

（1）測(cè)試結(jié)果表明，自制α-AlH3機(jī)械感度低，環(huán)境相對(duì)濕度高于60%時(shí)吸濕明顯，加熱條件下易放出氫氣，處理α-AlH3樣品時(shí)應(yīng)控制環(huán)境溫濕度；采用梯次控溫冷卻直接法工藝制得的含α-AlH3的凝聚相炸藥造型粉機(jī)械感度低于40%，成形性良好；α-AlH3含量超過10%后藥柱成形相對(duì)密度隨其含量增加而降低；造型粉機(jī)械感度隨貯存時(shí)間增加而增大，建議樣品現(xiàn)用現(xiàn)制。

（2）測(cè)試結(jié)果表明，α-AlH3的特征爆速為6078 m·s-1，含α-AlH3的HMX 基凝聚相炸藥與同質(zhì)量分?jǐn)?shù)含鋁炸藥相比，二者總做功能力相當(dāng)，爆轟產(chǎn)物在高壓和中壓階段做功能力較低；α-AlH3中的氫元素在爆轟產(chǎn)物中主要以氫氣的形式存在，環(huán)境中有氧時(shí)，氫氣可以與氧反應(yīng)放出熱量。