冷压成型压力对HMX基PBX微结构影响的SANS研究

• 作者: 何冠松 刘渝 孙光爱 屠小青 李新喜 田强 白亮飞 闫冠云 陈良 黄石亮 龚建
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 高聚物粘结炸药(PBX) 压力 中子小角散射(SANS) 多相界面 界面结合率 衬度变换 损伤
• 年，卷（期）: 2019,（10）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 853-860
• 页数: 8页
• 分类号: TJ55|O64
• 字数: 5362字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/CJEM2018256

摘要

为了探索冷压成型压力对高聚物粘结炸药(PBX)微结构的影响,采用衬度变换中子小角散射(SANS)技术测试了不同压力成型奥克托今(HMX)基PBX的中子小角散射信号,利用Porod定理获得了样品中炸药晶体-粘结剂-孔洞三者之间界面面积随成型压力的演化.结果表明,成型压力由64 MPa增加至178 MPa时,样品密度由1.55 g·cm-3增加至1.72 g·cm-3,HMX与粘结剂之间的界面结合率由23.7％ 增加至26.7％,单位质量PBX内部总界面面积Stotal减小6.1％(实验误差3％),HMX与粘结剂之间的界面面积SHB增加15.2％,HMX与孔洞之间的界面面积SHV基本不变,而粘结剂与孔洞之间的界面面积SBV则下降38.0％,表明这个过程中造型粉和粘结剂被逐渐压实;成型压力由178 MPa增加至382 MPa时,样品密度增加至1.79 g·cm-3,HMX与粘结剂之间的界面结合率增加至42.3％,Stotal减小11.2％,SHB增加49.0％,SHV减少25.8％,SBV下降45.5％,说明这个过程中除了造型粉和粘结剂被压实外,还有大量的粘结剂流动至HMX晶体表面.此外,成型压力由64 MPa增加至382 MPa时,SHV与SHB之和(即单位质量PBX样品内HMX炸药晶体总的界面面积)基本保持不变,说明该冷压过程并未导致HMX晶体大量穿晶破碎,这与光学显微观察结果一致.