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随着现代武器弹药的不断发展,炸药得到越来越广泛的应用,弹药的安全性能一直备受关注,其低易损性是必备的研究因素。因而,国内外对不敏感单质炸药的安全性能研究颇为重视,进而对不敏感炸药的综合性能也有了更高的要求。晶形控制技术可以提高炸药的性能,使其更好地满足各种应用要求。通过控制晶体形貌,尤其是球形化的炸药,可以改善晶体品质,提高其热安定性能。本文主要对三种不敏感单质炸药(苦味酸铵、LLM-105、TATB)的形貌控制进行控制,在颗粒大小相近的情况下对热安定性展开研究工作。(1)利用正交法原理对苦味酸铵进行形貌控制,在制备的过程中,滴加0.3ml 8%的聚乙烯吡咯烷酮-K30,控制温度在60℃、PH为8。冷却结晶的同时,通过超声控制晶形,得到类球形的苦味酸铵晶体。(2)利用单晶试验,X-射线衍射(XRD),扫描电子显微镜(SEM),差示扫描量热仪(DSC),12型落锤仪,对苦味酸铵的性能进行表征。结果表明:单晶试验分析是苦味酸铵晶体结构;由X衍射图谱可知晶形控制的过程中,晶体的结构没有发生变化,只是衍射峰高降低;制备的苦味酸铵晶体呈类球状,粒度在2μm左右;与原料相比,表观活化能增加7.05k J·mol-1,可知热安定性提高,同时热爆炸临界温度提高了6.01℃,热敏感性降低;形貌控制后的苦味酸铵撞击感度降低。(3)对于LLM-105利用单因素变量控制晶体的形貌。可以得到影响形貌的优化条件:溶剂与非溶剂的比例为1:20,压强为0.5MPa,搅拌速率为450r/min,添加表面活性剂,同时有超声分散的作用,制备出粒径在2μm左右的类球形晶体。(4)对于TATB的形貌控制,由课题组前期的研究成果,使用超声喷雾装置以溶剂/非溶剂重结晶的方法制备出粒径约0.3μm的类球形晶体。(5)对三种形貌控制后的炸药进行热安定性分析,运用MS软件模拟仿真苦味酸铵、TATB、LLM-105的分子晶胞,并使用量子化学理论分析炸药的安定性和晶体结构与感度的影响。同时进行差式扫描量热与热重的分析以及真空安定性测试,最后对这三种单质炸药的热性能进一步的研究,即烤燃试验。从试验数据以及现象可知,三种炸药的热安定性:TATB>LLM-105>苦味酸铵,同时,LLM-105活化能较高,烤燃试验较温和,又是一种较不敏感的炸药,因而具有较好的应用前景。