论文部分内容阅读
黑索今(RDX)一直是倍受世界各国重视的重要战略物资,是目前武器装备中用途最广、用量最大的单质炸药之一,但是RDX生产成本较高,严重制约了我军武器装备的现代化进程,而研制成本较低的RDX混合炸药新产品是解决这一问题的重要途径之一,同时也是制备低成本、高性能工业炸药的良好途径。硝酸脲是一种来源广泛,制备简单的含能材料,利用RDX生产厂的废硝酸和尿素直接反应制得硝酸脲,没有副反应,废硝酸不需浓缩处理可直接使用,并且不改变RDX的生产工艺。该混合炸药的制造工艺简单,既可以得到一种新的混合炸药,又可以使RDX生产过程的大部分废酸得到利用,酸性污染问题得到改善。因此,该课题研究具有重要的军事价值和重大的民用产业化前景。本课题采取的手段是在RDX生产过程中不分离出RDX,而是在RDX的硝化母液中直接加入含有一定量尿素的水溶液,使RDX和硝酸脲共同结晶,生成RDX与硝酸脲共结晶的混合炸药。在实验研究中,首先对现有工艺进行了模拟试验,得出实验室制备RDX的得率数据;然后在现有工艺条件不变的情况下,分别对硝化、成熟温度、加料方式进行研究,确定了混合炸药的生产工艺条件。通过对这一复杂物理化学过程的理论研究及工艺技术研究,应用溶剂法制得了RDX与硝酸脲的共晶,但RDX含量较高(质量含量60～70%)并且爆炸性能也不理想,于是通过包覆结晶制得RDX与硝酸脲不同配比的系列混合炸药产品。通过薄层色谱分析、密度、爆速测定、撞击感度实验对产品进行了性能测试:该系列混合炸药产品RDX含量高的(30～50%),其综合性能优于TNT,而成本低于TNT;RDX含量低的产品(10～20%),性能优于铵锑炸药,乳化及粉状工业炸药,能广泛应用于民用事业,也可以满足战时军用代药的要求。该生产工艺降低了RDX生产对环境的污染,提高了硝酸的利用率,降低了生产成本;共晶的制备为今后改善RDX、HMX和硝酸脲的性能提供了一条新的途径。