金属离子催化乳化炸药的研究

金属离子催化乳化炸药的研究

论文摘要

近年来,对乳化炸药生产线意外事故的调查中发现,部分事故是由于工业生产中大量使用金属制件,其在高温硝酸铵腐蚀性盐溶液中不可避免地渗入一些金属离子,对乳化炸药的热安定性造成一定的影响。设备多采用不锈钢材料,而不锈钢材料中含较高的Ni、Mn和Fe元素。以硝酸盐(Ni(NO3)2·6H2O、Mn(NO3)2)或硫酸盐(FeSO4·7H2O)的形式将不同含量的Ni2+、Mn2+和Fe2+加入水相溶液中。在实验室条件下制备含有不同种类及金属离子浓度的乳化基质,利用DSC、爆发点、贮存稳定性及水溶性测试技术对样品进行测试,并把测试结果与标准基质做对比实验,试验结果显示:(1)当制备乳化基质的水相溶液中金属离子达到一定浓度时,乳化基质很难成乳,多次试验结果均呈油水分离现象。说明金属离子对乳胶基质的稳定性具有消极作用。(2)对DSC测试结果分析得出,加入金属离子的乳化基质的活化能明显低于标准基质的,并且随着基质中金属离子含量的增加,活化能呈下降趋势,含不同金属离子的乳化基质的活化能下降速率不同(Fe2+>Mn2+>Ni2+)。说明金属离子对乳化炸药热分解有催化作用,金属离子含量越高催化作用越明显。(3)爆发点测试结果显示,金属离子的加入,对乳化炸药爆发点有降低作用,随金属离子含量的增加样品的热感度升高的越明显。(4)常温贮存稳定性及水溶性测试结果表明,乳化基质中金属离子的加入对其常温贮存稳定性有较大影响,金属离子的加入加速其破乳现象,大大缩短乳化基质的常温贮存期,随金属离子含量的增加其破乳周期越短、破乳程度越明显。结果表明:金属离子的加入对乳化炸药的热安定性具有消极影响。降低了乳化炸药的活化能,加速了炸药的热分解进程,使其爆发点降低,热感度提高。同时金属离子的加入破坏了乳胶基质的稳定性,加速了其破乳进程,缩短了炸药的常温贮存期。因此,在乳化炸药生产过程中要严格控制金属离子的混入。图[32]表[28]参[52]

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 引言
  • 1.1 研究背景与研究意义
  • 1.1.1 研究背景
  • 1.1.2 研究意义
  • 1.2 国内外研究概况
  • 1.3 研究方法
  • 2 含金属离子的乳化基质
  • 2.1 乳化炸药
  • 2.1.1 定义
  • 2.1.2 结构
  • 2.1.3 配方设计
  • 2.1.4 工业制备
  • 2.2 制备含金属离子的乳化基质
  • 2.2.1 实验仪器及药品
  • 2.2.2 配方设计及药品性能
  • 2.2.3 制备方法
  • 2.3 实验观察
  • 2.4 结果分析
  • 2.5 本章小结
  • 3 热性能分析
  • 3.1 热分析实验
  • 3.1.1 热分析技术简述
  • 3.1.2 热分析动力学方程
  • 3.1.3 热分析动力学的常见误差
  • 3.1.4 实验研究中采用的热分析动力学方法
  • 3.1.5 热分析实验原理简介
  • 3.1.6 热分析实验条件产生的误差分析
  • 3.1.7 样品及实验条件
  • 3.1.8 测试结果及分析
  • 3.2 热感度测试
  • 3.2.1 爆发点测定原理
  • 3.2.2 实验仪器及材料
  • 3.2.3 实验过程
  • 3.2.4 实验数据与分析
  • 3.3 本章小结
  • 4 稳定性观测
  • 4.1 乳化炸药稳定性理论
  • 4.1.1 乳状液稳定性理论
  • 4.1.2 提高乳化炸药稳定性的有效措施
  • 4.2 水溶性测试
  • 4.2.1 利用水溶法测定破乳后的析品量
  • 4.2.2 水溶性实验
  • 4.2.3 实验结果与分析
  • 4.3 贮存稳定性测试
  • 4.4 本章小结
  • 5 结论及分析
  • 参考文献
  • 附录A 1-10#样品60天贮存期内的硝酸铵析晶量
  • 致谢
  • 作者简介及读研期间主要科研成果
  • 相关论文文献

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