細(xì)結(jié)晶NHN基點(diǎn)火頭藥劑的性能研究

付志斌 雷鈁琴

[摘要]以細(xì)結(jié)晶NHN為點(diǎn)火頭藥劑，分別以聚乙烯醇（PVA）膠、羥丙基甲基纖維素膠以及賽璐珞無(wú)水乙醇膠為黏結(jié)劑，探究不同黏結(jié)劑對(duì)點(diǎn)火頭發(fā)火性能和機(jī)械性能的影響；并在此基礎(chǔ)上，嘗試摻雜Fe2O3、Zr等添加劑以提高點(diǎn)火頭藥劑的性能。結(jié)果表明：以PVA膠為黏結(jié)劑的點(diǎn)火頭表現(xiàn)出更好的點(diǎn)火性能、更高的機(jī)械強(qiáng)度；摻雜Zr后，點(diǎn)火頭發(fā)火時(shí)火焰明亮刺眼，說(shuō)明Zr參與點(diǎn)火過(guò)程，放出熱量，增加了點(diǎn)火能力。

[關(guān)鍵詞]細(xì)結(jié)晶NHN；點(diǎn)火頭；發(fā)火性；延時(shí)性能；機(jī)械強(qiáng)度；吸濕試驗(yàn)

[分類(lèi)號(hào)]TJ45；TQ560；TD235.2+2

0引言

橋絲式電引火元件是應(yīng)用較為廣泛的點(diǎn)火元件。它的發(fā)火性能較好，發(fā)火可靠性高，瞎火率低于百萬(wàn)分之一，而且延期精度很高。鑒于橋絲式火工品的熱發(fā)火機(jī)理，點(diǎn)火頭藥劑的物理化學(xué)性質(zhì)決定了點(diǎn)火頭的熱感度，并在很大程度上影響了藥頭的激發(fā)時(shí)間。選擇不同藥劑的點(diǎn)火頭在發(fā)火性能、安全和適應(yīng)環(huán)境變化能力上有所不同。

三硝基間苯二酚鉛（LTNR）系起爆藥起爆能力較低，火焰感度、針刺感度較高，常與疊氮化鉛配合使用作為點(diǎn)火頭藥劑。但LTNR靜電感度很高，實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用時(shí)存在一定危險(xiǎn)。雖然有通過(guò)摻雜或共晶等方法降低LINR靜電感度的研究，但尚未在點(diǎn)火頭應(yīng)用中見(jiàn)到相關(guān)報(bào)道。同時(shí)，鉛作為重金屬元素，會(huì)對(duì)人員及環(huán)境造成一定的損傷。二硝基重氮酚（DDNP）系起爆藥熱感度較高，且有多種不同晶型，感度與流散性等皆有差異，因而在實(shí)際應(yīng)用中存在可靠性難以保證的問(wèn)題。DDNP制備過(guò)程中產(chǎn)生的廢水含有重氮基、硝基及其衍生物等毒性較強(qiáng)的有機(jī)化合物，若不妥善處理將會(huì)嚴(yán)重威脅受納水體的生態(tài)系統(tǒng)，這也使得DDNP的應(yīng)用受到限制。

作為一種新興起爆藥，硝酸肼鎳（NHN）制造工藝簡(jiǎn)單，原料易得，藥劑性能穩(wěn)定，火焰感度高，機(jī)械感度低，長(zhǎng)期儲(chǔ)存安定性、相容性、耐壓性、流散性均表現(xiàn)較好。NHN生產(chǎn)過(guò)程中涉及的含硝酸鎳廢水可加以回收利用，達(dá)到無(wú)廢水排放、減少重金屬元素污染等環(huán)保目的。

歐仙榮等以質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%-10%的聚乙烯醇（PVA）膠為黏結(jié)劑，提出了一種硝酸肼鎳-鉛丹硅系點(diǎn)火藥的制作方法，并在點(diǎn)火頭應(yīng)用上得到了較高的發(fā)火可靠性。之后的試驗(yàn)也證明，以NHN為基的剛性電點(diǎn)火頭能夠滿(mǎn)足電點(diǎn)火頭生產(chǎn)與電雷管裝配過(guò)程的安全要求。杜偉蘭等以NHN為點(diǎn)火藥基藥，配以高氯酸鉀與硝化棉黏結(jié)劑，利用零氧平衡原理設(shè)計(jì)了一種新型電點(diǎn)火頭，試驗(yàn)結(jié)果表明，此點(diǎn)火頭的發(fā)火時(shí)間精度最高，發(fā)火可靠性和發(fā)火一致性最好。朱順官等研究了在碳晶電點(diǎn)火橋上裝填NHN后的發(fā)火時(shí)間與發(fā)火能量等參數(shù)．NHN表現(xiàn)出了僅次于斯蒂芬酸鉛與疊氮化鉛的發(fā)火感度。尹志宏等用NHN替代DDNP起爆藥，對(duì)工業(yè)8#紙火雷管的結(jié)構(gòu)與工藝重新設(shè)計(jì)并進(jìn)行了性能測(cè)試，克服了DDNP起爆藥帶來(lái)的嚴(yán)重污染問(wèn)題。

本文中，使用細(xì)結(jié)晶NHN作為橋絲式電點(diǎn)火頭藥劑，并探究它的應(yīng)用可行性。對(duì)該類(lèi)點(diǎn)火頭延時(shí)精度以及恒流發(fā)火情況下的各項(xiàng)發(fā)火參數(shù)進(jìn)行了表征，同時(shí)依據(jù)國(guó)軍標(biāo)對(duì)機(jī)械強(qiáng)度和環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行測(cè)定，認(rèn)為細(xì)結(jié)晶NHN基橋絲式點(diǎn)火頭是一種綜合性能較為優(yōu)秀的點(diǎn)火頭。