富氮唑类化合物与火药用原材料的热相容性研究

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富氮唑类化合物5-氨基四唑(5-AT)、1,5-二氨基四唑(DAT)与3,6,7-三氨基-7H-[1,2,4]三唑并[4,3-b][1,2,4]三唑(TATOT)具有高含氮量、高生成焓、高密度和良好的热稳定性等优点,将其作为固体填料加入到发射药中有望降低爆热和提高做功能力。采用差示扫描量热法(DSC)和热重法(TG)研究了三种化合物与火药基体组分NC(硝化纤维素或硝化棉)、双基吸收药片,高能固体填料NQ(硝基胍)、RDX(环三亚甲基三硝胺)、CL-20(六硝基六氮杂异伍兹烷),粘合剂TPU(聚氨酯热塑性弹性体)、GAP(聚叠氮缩水甘油醚)、GAP-ETPE(含能热塑性弹性体)的热分解行为,计算其热分解动力学参数,并研究了其相容性。通过真空安定性试验(VST)进一步研究了三种化合物与发射药组分之间的相容性。根据国军标相容性评价等级,DSC试验结果表明,5-AT与NC、双基吸收药片、NQ、RDX、CL-20的相容性差,与GAP、GAP-ETPE相容性较好;DAT与NC、双基吸收药片、NQ、RDX、CL-20、TPU、GAP、GAP-ETPE(2)的相容性差,与GAP-ETPE(1)、GAP-ETPE(3)的相容性较好;TATOT与NC、吸收药片、RDX、CL-20、TPU、GAP、GAP-ETPE的相容性好,与NQ的相容性较差。VST试验结果表明,5-AT与NC不相容,与吸收药片为中等反应,与NQ、RDX、CL-20的相容性好;DAT与NC的相容性差;TATOT与NC、NQ、RDX的相容性较好。鉴于TATOT与发射药基本原材料的相容性良好,采用半溶剂法制备了含TATOT的双基发射药试样B1和B2,并制备了含NQ的发射药试样B0作为对比。通过DSC和TG法研究了发射药试样的热安定性,通过简支梁抗冲击试验研究了发射药试样的力学性能。在所制备的发射药试样中,与试样B1相比,试样B2的TATOT含量较低,热安定性和抗冲击强度较好。固体填料含量相同时,含NQ的发射药试样B0的抗冲击强度较含TATOT的发射药试样B1的高,热安定性较好。
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