武器系统的点火是将外界机械能、电能或光能转化为化学能的过程,是系统作用可靠性的决定性因素。点火药的性能在点火过程中起着至关重要的作用。黑火药作为一种常规点火药,由于发火点低、感度适中、燃烧产物中固态物质含量多,因而得到了广泛的应用,但在吸湿性、点火能力等方面的缺陷,使其应用受到了很大的限制。在点火装置密封性不好的情况下,由于药剂吸湿而造成析硝,使金属零部件锈蚀,影响发火;点火能力弱,导致在高速旋转、主装药火焰感度低等情况下的点火可靠性降低。5656
金属型点火药使药剂的点火能力有很大提高,在压装、铸装主装药的点火中得到广泛应用,但此类反应的活化能高,对反应条件要求苛刻,在点火机构和制造工艺的设计上有一定的难度。
单基药型点火药的燃烧产物是低分子量的气态物质,高分子量的炽热固态粒子含量少,点燃主装药时的热量传递效率低,再加上燃烧反应速度慢,点火的初始阶段压力建立所需的时间长,容易造成点火延迟、瞎火等[8]。
(2)点火药原料的选择及配方的确定
可燃剂:可燃剂是决定点火药燃烧性能和安全性的重要组分。一般情况下,点火药宜选用燃烧热大的可燃剂,如镁、钙、硅、铝、钛、锆、硼等。
氧化剂:一般说来,点火药宜选用分解温度低的或含有效氧量高和分解热小的物质;此外,在选用氧化剂时,还需考虑和金属可燃物的相容性;最后,必须满足制备工艺的要求。
粘合剂:粘合剂材料直接影响药剂的制备工艺性、物理机械性能、使用安全性和装药工艺性。因此,应考虑它的成膜性、耐温性、物理机械性能等诸因素。另外,由于工艺的特殊性,要求所选用的粘合剂不溶于水。
配方的确定:确定配方必须遵从以下原则:要求氧化剂过量,以保证点火药充分燃烧;压装时为了便于称药、装药、退模,要求包覆后的颗粒强度要好[9]。
1.2.2 硼系点火药
B/KNO3点火药是一种用于直列式点火系统的新型药剂,B/KNO3作为点火药具有显著的优点:燃烧热值高,点火能力强;比较钝感,能够保证生产、加工、后勤以及使用的安全[13]。但是单质硼的熔点和沸点非常高,难于熔化和气化,这就决定了硼粉点火燃烧的困难。而且硼的表面存在B2O3、H3BO3等杂质,有可能引发端羟基聚丁二烯(HTPB)分子间的缩合反应,使HTPB有可能进一步聚合,影响硼与体系的相容性,干扰制药工艺。此时,对硼粉进行包覆,再制成硼系点火药,成为了不二的选择。另外,对硼粒子表面包覆还有利于促进硼的点火和燃烧。
1.2.3 硼燃料的性质
硼作为一种燃料,本身为非金属元素,但在燃料研究中习惯把它划入金属燃料之列。
硼有2种形态:无定形态硼为棕黄色粉末,性质活泼;结晶态为灰色光泽晶体,性质稳定,莫氏硬度高达9.3,不易制成很细的颗粒[10]。
硼燃料具有许多优点:它不仅具有很高的燃烧热和体积热值,而且其燃烧产物还具有“洁净”等诸多有点,研制含硼洁净推进剂目前已引起各国普遍重视。但它作为推进剂高能组份使用时也存在一些问题,主要表现在:
单质硼的熔点和沸点非常高(>2000℃),难于熔化和气化,因此硼粉点火燃烧非常困难,燃烧时表面形成的氧化层(B2O3)熔点较低,沸点较高,这就进一步增加了硼粒子点火的困难。
若要使硼燃料点火并充分燃烧,就需使其达到足够高的温度,从而使表面氧化层蒸发,让纯净的硼粉与氧化性气体充分接触反应。由于这一高温难以实现,因此硼的燃烧效率低,耗氧量大,产生残渣多,无法发挥出它的告能量热值。
- 上一篇:热效应测定国内外研究现状
- 下一篇:青少年虐待问题国内外研究现状
-
-
-
-
-
-
-
松节油香精微胶囊文献综述和参考文献
msp430g2553单片机高精度差分GPS技术研究
浅议电视节目主持人的策划意识
浙江省嘉兴市典型蔬菜基...
慕课时代下中学信息技术课程教学改革
数据采集技术文献综述和参考文献
糖基化处理对大豆分离蛋白功能的影响
高校计算机辅助教学英文文献和中文翻译
油画创作《舞台》色彩浅析
洪泽湖常见水生经济动物资源现状的调查