摘要
RDX（RDX）具有高威力、高猛度、化学性质稳定等特点，是常用的单质炸药，为了提高爆压、爆热以及作功能力，常和铝粉组成含铝炸药。但是随着含铝炸药中铝粉含量的增大，以及对空气的接触，铝粉常发生氧化现象。在铝粉表面包覆铜是一种非常好的解决方法。国内外的学者大都侧重于研究Cu/Al/RDX混合炸药中Cu对RDX的催化作用。但对于Cu/Al/RDX混合炸药中各成分含量的不同对炸药热分解性能及热安全性能影响的研究较少。针对上述问题，本论文的主要研究内容如下。 以二水合氯化铜、三种粒径Al粉、21μmRDX为主要原料，利用置换反应、溶剂-反溶剂法，实现铜粉对铝粉的包覆、Cu/Al/RDX混合炸药的制备，制备出三种Cu/Al复合材料、三种Cu/Al/RDX混合炸药。以RDX（RDX)，Cu/Al复合材料为研究对象，研究三种Cu/Al/RDX混合炸药在四种升温速率、RDX（RDX)与Cu/Al复合材料三种质量比例(9∶1、7∶3、1∶1)下的热分解和热安全特性，得到以下结果。 (1)通过置换反应成功制备三种Cu/Al复合材料。制备的三种Cu/Al复合材料中，以50nm的Al粉为原料制备的Cu/Al-1复合材料制备效果最佳，500nm的Al粉制备的Cu/Al复合材料次之，21μm的Al粉制备的Cu/Al复合材料相对较差。 (2) Cu/Al/RDX混合炸药中Cu/Al复合材料对RDX的热分解具有一定的催化作用。Cu/Al复合材料对RDX初始分解温度和分解峰温的催化有着不同的作用效果。随着Cu/Al复合材料在Cu/Al/RDX混合炸药中含量的增加，分解峰温越来越下降，初始分解温度下降不明显。 (3)在AKTS软件中使用Kissinger法、Ozawa法、Friedman法对三种Cu/Al/RDX混合炸药的实验数据进行计算得到了热分析动力学参数，结果表明三种Cu/Al复合材料的催化使三种Cu/Al/RDX混合炸药比RDX更加危险。在三种Cu/Al复合材料对RDX的催化作用中以粒径为50nm的Al粉为原料制备的Cu/Al-1复合材料对RDX的催化效果最好，其中RDX与Cu/Al-1质量比为7∶3时活化能下降最大。三种Cu/Al/RDX混合炸药的初始分解温度、分解峰温、表现活化能均降低，大幅度降低了热安全性。 (4)使用热分析动力学软件 AKTS 模拟了绝热诱导期TMRad 及自速分解温度SADT，得到了Cu/Al/RDX混合炸药的绝热温度、绝热温度历程和自加速分解温度。实验结果表明随着三种Cu/Al/RDX混合炸药堆积量、堆积时间、Cu/Al复合材料质量的增加，混合炸药的自加速分解温度和绝热温度越来越下降，堆积的炸药将变的越来越危险。在三种混合炸药中，当Cu/Al/RDX-1混合炸药中Cu/Al-1与RDX的质量比为1∶1时热安全性最低。 因此，Cu/Al复合材料对RDX的热分解具有一定的催化作用，降低了RDX的热安全性。在实际应用中为防止事故的发生应当避免绝热环境，尽量采用小质量的包装，避免长时间的堆积，严格控制Cu/Al复合材料在Cu/Al/RDX混合炸药中的含量，以防止事故的发生。
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