熔鑄炸藥研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

鄭保輝，羅 觀，舒遠(yuǎn)杰，王平勝

（中國工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽 621900）

高能炸藥固相顆粒加入到熔融炸藥基質(zhì)中形成流動(dòng)態(tài)進(jìn)行鑄裝的混合炸藥統(tǒng)稱為熔鑄炸藥。在20 世紀(jì)初以TNT 為基的熔鑄炸藥開始取代以苦味酸為基的易熔混合炸藥，廣泛裝填榴彈、反坦克、破甲彈、地雷、火箭彈、導(dǎo)彈等各類彈藥，以TNT為載體的熔鑄炸藥在軍用混合炸藥的比例曾高達(dá)90%以上。由于熔鑄炸藥成本低廉、成型性能好、自動(dòng)化程度高，其在軍用混合炸藥中的地位還無可替代。

隨著社會(huì)發(fā)展和科技進(jìn)步，武器的開發(fā)和使用對(duì)裝藥提出了越來越高的要求，高能量特性、高毀傷效果、高安全性和長期貯存性能等爆轟性能、低易損性逐漸融入軍用炸藥的具體技術(shù)指標(biāo)，也成為研究者關(guān)注的焦點(diǎn)，而傳統(tǒng)的TNT 基熔鑄炸藥已不能滿足新時(shí)期武器裝備的要求，其主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①總體能量水平偏低，特別是國內(nèi)熔鑄裝藥中高能炸藥含量一般在80%以下，密度低，爆轟性能不理想；②澆鑄產(chǎn)品容易出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，密度不均勻，高精度控制難度大，縮孔、氣孔和底隙等疵病，不僅影響爆轟性能[1]，還影響武器的安全使用性能[2]；③力學(xué)性能不理想，彈性、韌性差，強(qiáng)度低，易脆，在受到機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力的作用時(shí)，很容易發(fā)生損傷、裂紋、脆裂等現(xiàn)象；④安全性能差，感度高，容易殉爆，易被碎片和射流引爆，燃燒易轉(zhuǎn)為爆轟；⑤毒性大，難降解，危害人體健康并造成嚴(yán)重環(huán)境污染。傳統(tǒng)熔鑄炸藥存在的諸多缺點(diǎn)，迫使人們不斷改進(jìn)現(xiàn)有配方和工藝，在新型單質(zhì)炸藥載體、高能鈍感共熔體系、高能量密度材料和功能組分的應(yīng)用、降黏方法、梯度降溫和加壓凝固成型工藝的使用等方面得到了極大發(fā)展。因此，本文就傳統(tǒng)熔鑄炸藥存在的問題，針對(duì)以上的部分研究方向歸納和總結(jié)了熔鑄炸藥發(fā)展過程中的新原理、新方法、新材料和新工藝，以期為熔鑄炸藥未來的創(chuàng)新發(fā)展指明方向。

1 熔鑄炸藥連續(xù)相

出于炸藥鑄裝和成型工藝的要求，新型單質(zhì)炸藥連續(xù)相的熔點(diǎn)一般不超過110 ℃，80～90 ℃為最佳，這樣在混藥過程中可以方便利用蒸汽熔化炸藥；載體炸藥在溫度高于熔點(diǎn)數(shù)十度時(shí)，應(yīng)具有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性；熔鑄介質(zhì)的蒸汽及粉塵應(yīng)無毒或毒性盡可能小?？纱鎀NT 作為熔鑄炸藥的載體，目前發(fā)現(xiàn)了2,4-二硝基苯甲醚（DNAN）、3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）、三硝基氮雜環(huán)丁烷（TNAZ）、二硝酰胺銨（AND）、3,4-二硝基吡唑（DNP）、1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑（MTNI）等一系列性能優(yōu)良的新型易熔鈍感炸藥。西安近代化學(xué)研究所王親會(huì)[3]、中北大學(xué)劉玉存[4]及印度高能量密度材料實(shí)驗(yàn)室Badgujar[5]等都曾經(jīng)總結(jié)過TNT 及新型熔鑄炸藥載體的性質(zhì)和應(yīng)用。

DNAN、DNTF、TNAZ 等單質(zhì)炸藥連續(xù)相，本身熔點(diǎn)高、鑄裝困難，將其與某些含能材料或添加劑混合使用則可形成共熔物，能有效降低熔點(diǎn)，并提高鑄裝的可行性。例如DNAN 可與N-2-甲基-2,4-二硝基苯胺（MNA）形成低共熔物，MNA 與DNAN質(zhì)量比為1∶67.5 時(shí)就能使DNAN 的熔點(diǎn)降低約10 ℃，羅觀等[6]研究了RDX 在此低共熔體系中的溶解度。

長久以來作為熔鑄炸藥載體研究較多的共熔物體系是分子間炸藥，它是指氧化劑和燃料各作為獨(dú)立的組分混合在一起后形成的炸藥，由于在氧化劑和可燃劑之間發(fā)生反應(yīng)前需要大量的質(zhì)量傳遞，導(dǎo)致反應(yīng)時(shí)間延長，屬于非理想爆轟，具有不敏感的特性，被普遍認(rèn)為是目前和未來炸藥中能量、安全和成本綜合性能最佳的一類混合炸藥。早在1983年，Pacanowsky 等[7]就以乙二胺二硝酸鹽（EDDN）和硝酸銨的共熔物為載體，開發(fā)了多種熔鑄炸藥配方，具有成本低廉、安全性好的優(yōu)點(diǎn)，由于過度鈍感，必須添加高能炸藥才能確保穩(wěn)定爆轟，幾克級(jí)到30 千克級(jí)的制備實(shí)驗(yàn)均表明此共熔物體系具有良好鑄裝性能。此后，乙二胺二硝酸鹽和硝酸銨的共熔物體系優(yōu)異的性能引起了越來越多人的興趣，對(duì)此體系的持續(xù)研究和改進(jìn)形成了目前研究廣泛的一類混合炸藥——EAK 分子間炸藥，它是由乙二胺二硝酸鹽、硝酸銨、硝酸鉀組成的低共熔物，其典型特點(diǎn)是爆轟能量較其任何一種組分的能量高[8]。趙省向等[9]研究了RDX 和HMX 為主炸藥的EAK基熔鑄分子間炸藥的水下爆轟性能，結(jié)果表明，RDX 和HMX 對(duì)EAK 基混合炸藥起到明顯的增能作用，但對(duì)含鋁和非含鋁體系有不同的作用效果。

Mathieu 等[10]在EAK 體系中加入二乙撐三胺三硝酸鹽形成的共熔物體系被稱為DEAK 分子間炸藥，爆轟性能和安全性能也遠(yuǎn)超過TNT，但是與EAK 分子間炸藥都有相類似的缺點(diǎn)，即吸濕性、腐蝕性極強(qiáng)。這些缺點(diǎn)對(duì)戰(zhàn)斗部殼體材料、貯存條件、加工及后處理工藝等提出了嚴(yán)格的要求，限制了分子間炸藥的應(yīng)用。

N-甲基-N-硝基胍（MeNQ）與硝酸銨形成的共熔物體系也可作為熔鑄炸藥的載體，中國工程物理研究院化工材料研究所董海山院士總結(jié)了其在熔鑄炸藥方面的應(yīng)用[11]，MeNQ 具有撞擊感度低、起爆壓力高的特點(diǎn)，可以作為鈍感彈藥配方。董海山 等[12]還報(bào)道了 b,b,b-三硝基乙基-N-硝基甲胺/ b,b,b-三硝基乙基-N-硝基氨基乙醇硝酸酯共熔物（50/50，質(zhì)量比）作為新型熔鑄炸藥的熔融組分，熔點(diǎn)僅為72～85℃。蠟類化合物與常用炸藥TNT、RDX、HMX 相容性好，美國匹卡汀尼兵工廠開發(fā)了以石蠟為載體的熔鑄炸藥配方MNX- 194，已通過了相關(guān)不敏感性考核[13]。1995年Marcel[14]報(bào)道了RDX 的類似物環(huán)三次甲基三亞硝銨與菲、二苯胺形成的共熔物體系做載體的熔鑄炸藥RH-75F-1。

2 新型高能量密度材料的應(yīng)用

數(shù)十年來，RDX、HMX 一直作為高能炸藥的代表，特別是RDX 成本相對(duì)低廉，是熔鑄炸藥配方的主要增能組分，廣泛應(yīng)用于各種戰(zhàn)斗部裝藥。由于對(duì)炸藥能量密度越來越高的要求，20 世紀(jì)80以來，俄羅斯、美國等國競(jìng)相發(fā)展新型高能量密度材料（HEDM），目前已成功合成了近百種高能化 合物。

2.1 TATB

三氨基三硝基苯（TATB）是對(duì)高溫、沖擊和撞擊非常鈍感的高威力常規(guī)炸藥，美國勞倫斯·利弗莫爾國家實(shí)驗(yàn)室和洛斯·阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室分別研制了LX-17、PBX-9502 等多個(gè)以TATB 為主炸藥的高聚物黏結(jié)炸藥，已用于現(xiàn)代核武器系統(tǒng)。英國霍爾斯頓BAE 系統(tǒng)公司[15]研究了一種以DNAN 為載體，TATB、HMX、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮（NTO）為含能組分的熔鑄炸藥配方PAX-34，可以方便裝填大口徑炮彈。

2.2 CL-20

六硝基六氮雜異戊茲烷（CL-20）密度高，化學(xué)與熱安定性好，與大多數(shù)黏結(jié)劑和增塑劑相容性好，以其為高能組分是提高混合炸藥爆轟性能的有效途徑。近幾年來，國外研制了多種含CL-20 的塑料黏結(jié)炸藥、熔鑄炸藥等混合炸藥配方，某些已接近實(shí)用水平。美國研制成功了以CL-20 為主要含能組分的混合炸藥PAX-12、PBXW-16、LX-19、PAX-11和PAX-29 等[16]。1998年Langlet 等[17]研制了二硝酰胺銨（ADN）為熔鑄載體，CL-20、RDX、HMX、Al 粉為含能組分的系列配方，其中30 ADN/70 CL-20 的能量是單質(zhì)炸藥HMX 的112%。

2.3 NTO

NTO 是一種新的低感度高能炸藥，它密度高，能量接近于黑索今，總體爆轟性能優(yōu)于TATB，安全性能好于RDX 和HMX，毒性小、原材料價(jià)廉易得，容易制備，與其它材料相容性較好，在不敏感熔鑄炸藥中有良好的應(yīng)用前景[18]，李運(yùn)芝等[19]對(duì)NTO 為主體的藥劑發(fā)展進(jìn)行了綜述。法國于20 世紀(jì)80年代研制了以NTO 為主炸藥的系列高能鈍感炸藥配方，如B2214、B2248 等[20]；美國洛斯阿拉莫斯實(shí)驗(yàn)室研制的含NTO、鋁粉的TNT 基熔鑄炸藥AFX-645，已用于MK-82 航彈及FMU-139 炮彈中[21]。熊賢鋒等[22]研究了兩種熔鑄炸藥配方（40 NTO/60 TNT 和25 RDX/ 25 NTO/50 TNT）的主要性能，兩種炸藥的爆速接近于50 RDX/50 TNT，感度和抗壓強(qiáng)度好于梯黑炸藥，在火焰快速烤燃試驗(yàn)中不爆轟，對(duì)子彈撞擊只燃燒不爆轟，滿足低易損性要求。國外以NTO 為主炸藥的熔鑄炸藥、高聚物黏結(jié)炸藥配方已有數(shù)十種之多，但是國內(nèi)實(shí)驗(yàn)研究的配方僅有寥寥數(shù)種，相關(guān)研究工作還很不充分，目前我國必須加速開展NTO 的應(yīng)用研究以追趕發(fā)達(dá)國家的腳步。

2.4 DNTF

王親會(huì)[23]、熊賢鋒[24]等研制了幾種摻雜DNTF的新型熔鑄炸藥配方，與Octol 比較的計(jì)算數(shù)據(jù)如表1 所示。從能量上看，含DNTF 的3 個(gè)配方的密度、爆速、爆熱值均超過了Octol（75/25），其中DTH-3 的密度高于1.9 g/cm3，爆速高于9000 m/s，爆轟性能已接近單質(zhì)HMX。

表1 DNTF/TNT/HMX 混合炸藥的性能

2.5 TNAZ

由于TNAZ 熔點(diǎn)低、分解點(diǎn)高、密度高、液相穩(wěn)定性良好、與其它炸藥有良好的相容性等優(yōu)點(diǎn)，因此TNAZ可用于熔鑄炸藥。2000年，Watt和Cliff[25]對(duì)TNAZ 的熔鑄性能進(jìn)行了研究，他們研制了代號(hào)為ARX-4007（60 RDX/40 TNAZ）的熔鑄配方，爆速8660 m/s，爆壓33.0 GPa，但是澆鑄產(chǎn)品有明顯縮孔，力學(xué)性能較差。

此外還有許多高能量密度材料具有潛在的應(yīng)用價(jià)值，如1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯（FOX-7）是一種新型不敏感炸藥，分子內(nèi)和分子間形成的氫鍵大幅降低了感度，增加了穩(wěn)定性，其感度明顯低于RDX 而能量與RDX 相當(dāng)，倍受國內(nèi)外研究者的關(guān)注。由于許多含能材料合成工藝較為復(fù)雜、成本高昂，雖具有性能優(yōu)勢(shì)，但仍難以大規(guī)模應(yīng)用。

3 綜合降感技術(shù)

感度是衡量火炸藥在受到一系列標(biāo)準(zhǔn)模擬作用力下能夠分解、燃燒、爆炸等的難易程度，影響炸藥感度的因素是多方面的，如各組分的化學(xué)、物理結(jié)構(gòu)與狀態(tài)、相容性等。國內(nèi)外學(xué)者己開展了大量研究工作，以尋找行之有效的降低炸藥感度的途徑和方法。使用低感添加劑是降低炸藥感度方便有效的方法，代表性的物質(zhì)有蠟類化合物[26]和聚乙烯吡咯烷酮[27]。

炸藥的顆粒品質(zhì)與性能有密切的聯(lián)系[28]，顆粒品質(zhì)包括外部品質(zhì)（顆粒間品質(zhì)）和晶體品質(zhì)（顆粒內(nèi)品質(zhì)或者內(nèi)部品質(zhì)）。炸藥顆粒外部品質(zhì)包括炸藥顆粒度、粒度跨度、球形度、表面光滑度；炸藥顆粒晶體品質(zhì)包括炸藥晶體內(nèi)部的空洞、裂紋、位錯(cuò)、雜質(zhì)等[29]。同種炸藥由于晶形不同，其感度和輸出能量會(huì)有很大差異。炸藥共晶，作為一種新的炸藥晶體控制技術(shù)，是將兩種或兩種以上不同種類的分子通過分子間非共價(jià)鍵（氫鍵、離子鍵、范德華力和π-π 鍵等）作用，微觀結(jié)合在同一晶格中，形成具有特定結(jié)構(gòu)和性能的多組分分子晶體?；诠簿г韺⒕哂懈吣芴匦缘恼ㄋ幏肿优c具有低感特性的炸藥分子在分子水平上實(shí)現(xiàn)相互間的非共價(jià)鍵作用，形成擁有獨(dú)特結(jié)構(gòu)同時(shí)具有高能低感特性的共晶炸藥，是解決現(xiàn)有單質(zhì)炸藥能量和安全性矛盾的一條嶄新途徑。衛(wèi)春雪等[30]構(gòu)建了HMX/TATB不同的共晶結(jié)構(gòu)模型，用分子動(dòng)力學(xué)（MD）模擬得到了其平衡結(jié)構(gòu)，模擬計(jì)算的結(jié)果表明TATB 在HMX(011)晶面上發(fā)生取代后的能量最低，結(jié)構(gòu)最穩(wěn)定，共晶能使HMX 變得更為鈍感。Bolton 和Matzger[31]制備出了CL-20 與TNT 的共晶，特性落高為99 cm，撞擊感度低于ε-CL-20 47 cm 的特性落高值。中國工程物理研究院化工材料研究所楊宗偉等[32]用相同方法得到了CL-20 與TNT 的共晶，測(cè)得其密度為1.908 g/cm3，熔點(diǎn)為133.8 ℃。

對(duì)炸藥顆粒進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻娓男蕴幚硎翘岣哒ㄋ幇踩缘挠行Чに嚪椒?，常用的試劑有硬脂酸、石蠟和石墨等[33]。用鈍感劑包覆能較好地降低炸藥的機(jī)械感度，但是過量使用會(huì)損耗炸藥的輸出能量，含能低感包覆試劑的開發(fā)是重要的發(fā)展方向。

4 流變性

炸藥熔融體系的流變性是影響其澆鑄性能、成型性能和產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，采用表面光滑的球形固相材料、進(jìn)行顆粒級(jí)配、加入添加劑都是改善流變性能的有效方法。1977年研究人員發(fā)現(xiàn)當(dāng)主裝藥70 HMX/30 TNT 的表觀黏度大于10.5 Pa·s 時(shí)，M224 彈頭裝藥產(chǎn)品質(zhì)量明顯變差[34]。Parry 等[35]的研究表明，熔融TNT/ RDX 懸浮液固化過程中，黏度隨時(shí)間的延長和攪拌速度的提高而增大，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)一定值時(shí)，黏度下降。

含鋁熔鑄炸藥熔融體系的黏度還會(huì)影響鋁粉的沉降，適當(dāng)提高藥漿黏度可明顯降低鋁粉的沉降速度，使裝藥成分均勻。1996年劉光烈[36]研究了RDX、Al 粒度對(duì)梯黑鋁炸藥黏度的影響，實(shí)驗(yàn)證實(shí)，使用180 目RDX 和Al 粉原材料能改善60 TNT/24 RDX/16 Al 的裝藥質(zhì)量。

為改善熔鑄炸藥的工藝性能，一般可以加入添加劑以改變黏度。加入適量電性的表面活性物質(zhì)，可使其首先吸附在RDX 粒子表面，減少熔黑梯炸藥流動(dòng)的內(nèi)摩擦，既起到潤滑的作用，又可防止RDX 粒子過多地吸附熔態(tài)TNT，使游離的TNT 增多，降低熔融炸藥的黏度，便于工藝操作。如果熔黑梯炸藥黏度小，為防止固相顆粒沉降，也可以選用適當(dāng)電性的添加劑，增加熔融炸藥的黏度。向40 TNT/60 RDX 熔融炸藥中加入2%的蒽，可以使體系表觀黏度由0.9217 Pa·s 降至0.4775 Pa·s，而加入2%的聚乙酸乙烯酯，體系黏度可升高至1.494 Pa·s[37]。

李子鋒等[38]研究了添加劑對(duì)B炸藥（40 TNT/60 RDX）流變學(xué)性質(zhì)的影響，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：具有極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)兩部分的添加劑，其極性基團(tuán)優(yōu)先吸附在RDX 表面，非極性基團(tuán)起到隔離RDX 和TNT 的作用；添加劑非極性基團(tuán)的結(jié)構(gòu)對(duì)降低40 TNT/60 RDX 的黏度有一定的影響，帶側(cè)鏈結(jié)構(gòu)的添加劑的降黏效果比直鏈結(jié)構(gòu)添加劑明顯。

Brousseau 等[39]以CL-20 代替TNT 基熔鑄炸藥中高能組分RDX、HMX，理論上CL-20 的含量能達(dá)到60%，但是由于ε-CL-20 逐漸相變轉(zhuǎn)化為β-CL-20，產(chǎn)生細(xì)小的固相顆粒使體系的黏度大大提高，為滿足工藝要求CL-20 的含量最高僅為42%。Hatch[40]在此熔融體系中加入環(huán)烷烴或石蠟，有效降低了體系黏度并提高了CL-20 的含量。

5 裝藥工藝

熔融炸藥鑄裝后，由于溫度不均勻及液態(tài)物質(zhì)凝固時(shí)的收縮等物理因素影響，藥柱會(huì)產(chǎn)生諸如裂紋、縮孔、氣孔和粗結(jié)晶等疵病。1987年Schaefer等[41]探討了各種裝藥缺陷對(duì)安全性能的影響，王宇等[42]針對(duì)RDX/TNT 熔鑄裝藥，研究了不同類型的缺陷與爆速的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示集中于TNT 中的缺陷使爆速降低幅度最大，若對(duì)爆速有較高的要求，應(yīng)更加注重消除TNT 中的缺陷。

中國工程物理研究院化工材料研究所郭朋林 等[43]利用多通道數(shù)據(jù)采集儀對(duì)幾種熔鑄炸藥冷卻過程溫度場(chǎng)進(jìn)行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)熔鑄炸藥冷卻過程特別是相變發(fā)生的瞬間，溫度曲線發(fā)生較大的拐點(diǎn)變化，中心部位最后冷卻，此位置出現(xiàn)的拐點(diǎn)也最明顯，此時(shí)發(fā)生相變，如果沒有液態(tài)藥補(bǔ)縮，容易出現(xiàn)疏松、縮孔缺陷。李敬明等[44]采用工業(yè)CT 對(duì)熔鑄成型TNT 及熔黑梯藥柱內(nèi)部的縮孔情況進(jìn)行了檢測(cè)，采用有限元法對(duì)炸藥熔鑄成型過程中縮孔縮松的形成過程進(jìn)行了數(shù)值模擬，結(jié)果表明，熔鑄炸藥內(nèi)部縮孔形成的主要原因是凝固過程中結(jié)晶收縮、固體收縮及氣體析出，采用臨界固相率和補(bǔ)縮距離相結(jié)合的方法可以有效預(yù)測(cè)熔鑄炸藥內(nèi)部縮孔縮松的形成。Larsson 等[45]對(duì)B 炸藥的凝固過程進(jìn)行了數(shù)值模擬研究，他們?cè)O(shè)計(jì)了一種能量平衡澆注技術(shù)（energy balanced casting technique），在模具冒口位置采用相變材料加熱，以防止冒口藥冷卻速度過快，使模具中炸藥的冷卻固化由模具底部開始逐漸過渡到頂部，有效防止了澆注氣泡的產(chǎn)生。

研究表明[46]，在凝固過程中對(duì)熔融體系局部或整體施加0.03～35 MPa 外壓力，鑄件的氣孔、縮孔、裂紋等缺陷可明顯減少或消除。熔鑄炸藥成型過程中若采用加壓凝固的工藝方法，除了能有效減少和解決裝藥內(nèi)部質(zhì)量缺陷外，還能有效消除裝藥與殼體間縫隙和底隙。國內(nèi)外一些學(xué)者研究了熔鑄炸藥的壓力裝填工藝[47-48]，Witt 等[47]以 Clausius- Clapeyron 微分方程定量描述了熔態(tài)炸藥熔點(diǎn)與壓力的關(guān)系，見式（1）。

式中，T 為炸藥熔化的絕對(duì)溫度，K；P 為對(duì)熔融炸藥施加的壓力，Pa；ΔHm為炸藥的熔化潛熱，J/g；Vl為液態(tài)炸藥的比熱容，J/(k·g)；Vs為凝固炸藥的比熱容，J/(k·g)。

Witt 等在50～100 MPa 壓力實(shí)驗(yàn)測(cè)定的凝固點(diǎn)與計(jì)算值相差較大，計(jì)算式還有待修正。Witt 及張金勇等[48]雖然大大縮短了炸藥的凝固時(shí)間，但實(shí)驗(yàn)研究中均應(yīng)用的是極高的壓力，對(duì)設(shè)備要求苛刻。

Xu 等[49]對(duì)比了梯度降溫凝固和常溫冷卻凝固情況下，PBX 炸藥、含鋁炸藥、TNT 基熔鑄炸藥的尺寸、質(zhì)量、力學(xué)性能和外觀的變化，TNT 基熔鑄炸藥對(duì)溫度敏感，梯度降溫的方式能顯著改善熔鑄炸藥產(chǎn)品質(zhì)量。為提高熔鑄炸藥藥柱的密度、降低空隙率。宋浦等[50]應(yīng)用正交設(shè)計(jì)法對(duì)分子間熔鑄炸藥中的幾種添加劑組分進(jìn)行了優(yōu)化試驗(yàn)，結(jié)果表明：表面活性劑是影響炸藥成型藥柱密度的關(guān)鍵，固體填料的粒度和表面活性劑有明顯的交互作用，在沒有表面活性劑時(shí)使用細(xì)顆粒固體填料藥柱密度高。

6 結(jié) 論

熔鑄炸藥裝填工藝簡單，適用于不規(guī)則形狀彈體的裝藥，可通過配方調(diào)節(jié)各種性能，批生產(chǎn)能力強(qiáng)，自動(dòng)化程度高，在短期內(nèi)仍然是國內(nèi)外具有較大優(yōu)勢(shì)的裝藥類型。提高能量、安全性能、力學(xué)性能和低易損性，降低對(duì)人員、環(huán)境的危害是熔鑄炸藥長遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)，這需要在以下方面的研究工作中不斷深入和完善。

（1）應(yīng)繼續(xù)研究新型低熔點(diǎn)、高能鈍感、相容性好的熔鑄炸藥連續(xù)相；進(jìn)一步優(yōu)化配方組成，解決分子間炸藥吸濕性和腐蝕性問題，開展應(yīng)用研究。計(jì)算機(jī)模擬和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是預(yù)測(cè)炸藥性能的良好方法，可以為實(shí)驗(yàn)研究提供參考數(shù)據(jù)，并大幅提高效率、降低實(shí)驗(yàn)操作的危險(xiǎn)性。

（2）限制高能量密度材料在熔鑄炸藥中大規(guī) 模應(yīng)用的主要問題是其高昂的價(jià)格，改進(jìn)合成路線和工藝條件、降低生產(chǎn)成本是根本途徑。不斷尋找能量密度高、安全性好的單質(zhì)炸藥，通過分子設(shè)計(jì)合成新型高能化合物也是一個(gè)長期的發(fā)展方向。

（3）在分子結(jié)構(gòu)、晶體形態(tài)、物質(zhì)間相互作用、外界刺激的引發(fā)響應(yīng)與炸藥宏觀上各種感度的構(gòu)效關(guān)系研究方面，迫切需要豐富和完善。高品質(zhì)炸藥的大批量重結(jié)晶工藝技術(shù)、共晶炸藥的制備、開發(fā)兼顧鈍感、降黏、能量和力學(xué)性能的新型助劑具有重要應(yīng)用價(jià)值。

（4）溫度、固相含量、顆粒形貌和級(jí)配對(duì)炸藥熔融體系的流變性影響規(guī)律方面取得了大量成果，但是在高固相含量熔鑄體系流變學(xué)研究方面，復(fù)雜粒度范圍炸藥顆粒級(jí)配模型的建立與粒度配比的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)、高效流變改性劑的開發(fā)和使用還很欠缺，裝藥質(zhì)量和澆鑄工藝對(duì)此提出了更高的要求。

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