高聚物粘结及其能
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北京房山
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作者严启龙,聂福德,杨志剑
出版社国防工业出版社
ISBN9787118120561
出版时间2019-07
装帧精装
开本其他
定价120元
货号9867522
上书时间2024-12-22
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作者简介
严启龙，中国兵器科学研究院获得硕士学位后，就职于兵器204所固体推进剂事业部。2011年10月出国留学，2015年3月毕业于捷克帕尔杜比采大学含能材料研究所,获理学博士学位。依托西北工业大学入选第十三批国家“千人计划”青年项目。目前主要从事高能钝感火箭燃料的设计与制备、火箭燃料安全性与分子结构之间的关系、固体推进剂热分解动力学和催化燃烧机理等方面的研究。
目录
第1章 绪论
1.1 高聚物粘结炸药的概念及特点
1.2 高聚物粘结炸药的分类
1.2.1 按制造工艺分类
1.2.2 按其他方式分类
1.3 高聚物粘结炸药的性能与测试
1.3.1 安定性与相容性
1.3.2 安全性能
1.3.3 爆轰性能
1.3.4 力学与工艺性能
1.3.5 储存与老化性能
1.3.6 抗过载性能
1.4 高聚物粘结炸药的命名规则
1.4.1 美国的命名
1.4.2 欧洲的命名
1.4.3 我国的命名
1.4.4 其他国家的命名
1.5 高聚物粘结炸药的发展新方向
参考文献
第2章 高聚物粘结炸药的配方设计
2.1 高能炸药填料
2.1.1 硝胺类高能填料
2.1.2 钝感高能填料
2.1.3 共晶化改性高能填料
2.1.4 混合或复合高能填料
2.2 高分子粘结剂和增塑剂
2.2.1 惰性聚合物
2.2.2 含能聚合物
2.2.3 常见高聚物粘结炸药基体
2.3 高聚物粘结炸药功能添加剂
2.3.1 降感剂
2.3.2 金属燃料添加剂
2.3.3 其他功能组分
2.4 高聚物粘结炸药的设计原则
2.5 高聚物粘结炸药的配方及应用
2.5.1 传统高聚物粘结炸药
2.5.2 以高能HMX和CL-20炸药为填料的高聚物粘结炸药
2.5.3 低感度高聚物粘结炸药的配方及应用
2.5.4 高聚物基温压炸药及应用
参考文献
第3章 高聚物粘结炸药的制备工艺
3.1 高聚物粘结炸药原材料预处理
3.1.1 高能炸药填料预处理
3.1.2 金属燃料添加剂预处理
3.2 压装型高聚物粘结炸药的制备
3.2.1 造型粉的制备
3.2.2 压装成型工艺
3.3 浇注固化型高聚物粘结炸药的制备
参考文献
第4章 高聚物粘结炸药热稳定性理论基础
4.1 热分解活化能
4.1.1 基辛格（Kissinger）方法
4.1.2 等转化率法
4.2 热分解反应物理模型
4.2.1 经验模型法
4.2.2 联合动力学分析法
4.2.3 等分解速率热分析
4.3 基于动力学三参数的热稳定性预测
4.3.1 存储寿命
4.3.2 爆炸延迟时间
4.3.3 储存临界温度
4.3.4 外推绝热至爆温度
4.3.5 500天烤燃临界温度
4.3.6 热稳定性阈值
4.3.7 近似绝热至爆时间
4.4 分子动力学模拟
4.4.1 反应力场模拟分解机制
4.4.2 聚合物基体内气体的扩散系数模拟
参考文献
第5章 硝胺高聚物粘结炸药的热分解特性
5.1 聚合物的热分解特性
5.1.1 氟橡胶的热分解
5.1.2 聚异丁烯热分解
5.1.3 丁苯橡胶热分解
5.1.4 丁腈橡胶热分解
5.2 硝胺炸药的热分解特性
5.2.1 纯硝胺炸药的热分解机理
5.2.2 BCHMX/CL-20共晶的分解
5.3 聚合物基体对硝胺填料热分解特性的影响
5.3.1 聚合物Formex基体的影响
5.3.2 C4粘结炸药
5.3.3 Semtex粘结炸药
5.3.4 Viton A粘结炸药
5.3.5 Fluorel粘结炸药
5.4 硝胺炸药类别对热流特性的影响
5.4.1 硝胺填料RDX的影响
5.4.2 硝胺填料HMX的影响
5.4.3 硝胺填料BCHMX的影响
5.4.4 硝胺填料CL-20的影响
5.5 聚合物基体对多晶转变的影响
5.5.1 HMX和CL-20的多晶转变
5.5.2 晶体结构对CL-20分解的影响
参考文献
第6章 硝胺高聚物粘结炸药的热分解动力学
6.1 转化率-温度(α-T)曲线
6.1.1 初始α-T曲线
6.1.2 重叠反应的峰分离
6.2 活化能和前指数因子
6.2.1 基辛格法
6.2.2 热分解速率常数
6.2.3 活化能随反应深度的变化
6.3 硝胺基聚合物粘结炸药的分解反应物理模型
6.3.1 RDX炸药的分解模型
6.3.2 HMX炸药的分解模型
6.3.3 BCHMX炸药的分解模型
6.3.4 CL-20炸药的分解模型
6.3.5 所得模型的可靠性
6.3.6 与理想物理模型的比较
6.4 动力学补偿效应
6.4.1 主分解反应化学键断裂的影响
6.4.2 聚合物对动力学补偿线的影响
参考文献
第7章 高聚物粘结炸药热反应性预估
7.1 储存性能
7.1.1 高温储存时间
7.1.2 RDX和BCHMX聚合物炸药的临界温度及直径
7.2 等速率分解的温度曲线
7.2.1 RDX高聚物粘结炸药
7.2.2 CL-20高聚物粘结炸药
7.2.3 BCHMX高聚物粘结炸药
7.3 聚合物对RDX热分解机理的影响
7.3.1 纯RDX的分解机制
7.3.2 对初始化学反应途径和气体产物的影响
7.3.3 对分解气体产物扩散速率的影响
7.4 聚合物对BCHMX热分解机理的影响
7.4.1 纯BCHMX的物理化学特性
7.4.2 对初始化学路径和气体产生的影响
7.5 聚合物对CL-20热解机理的影响
7.5.1 纯CL-20的物理化学性质
7.5.2 对初始化学路径和气体产生的影响
参考文献
第8章 高聚物粘结炸药的安全性能
8.1 高聚物粘结炸药的安全性影响因素
8.1.1 热点起爆理论
8.1.2 组分分子结构的影响
8.1.3 聚集形态的影响
8.1.4 制备工艺的影响
8.2 高聚物粘结炸药的安全性预测
8.2.1 感度的理论基础
8.2.2 量子化学方法
8.2.3 定量结构-性质相关性法
8.3 高聚物粘结炸药的机械感度
8.3.1 撞击感度
8.3.2 摩擦感度
8.4 高聚物粘结炸药的冲击波感度
8.5 高聚物粘结炸药装药的低易损性
8.5.1 跌落试验
8.5.2 快速烤燃试验
8.5.3 慢速烤燃试验
8.5.4 殉爆试验
8.5.5 子弹撞击试验
8.5.6 碎片撞击试验
8.5.7 射流撞击弹药试验
8.5.8 破片撞击试验
参考文献
第9章 高聚物粘结炸药的力学性能
9.1 炸药的力学性能基础
9.1.1 静态力学性能
9.1.2 动态力学性能
9.1.3 PBX断裂韧性
9.2 影响高聚物粘结炸药力学性能的因素
9.2.1 炸药晶体特性的影响
9.2.2 聚合物基体的影响
9.2.3 键合剂的影响
9.2.4 炸药填料的界面作用
9.3 高聚物粘结炸药力学性能的理论模拟
9.3.1 高聚物粘结炸药力学性能模拟方法
9.3.2 炸药件力学强度模拟评估
9.3.3 炸药件准静态力学性能模拟
9.3.4 炸药件动态力学性能模拟
9.4 改善高聚物粘结炸药力学性能的途径
9.4.1 炸药晶体及粘结剂改性
9.4.2 基于界面增强的力学改进
9.4.3 基于填料填充的力学改进
参考文献
第10章 高聚物粘结炸药的爆轰性能
10.1 炸药爆轰性能测试方法
10.2 炸药爆轰性能理论计算
10.3 常见硝胺高聚物粘结炸药的爆轰参数
10.4 爆速与其他参数的相互关系
10.4.1 爆速和撞击感度的相关性
10.4.2 爆速和临界温度的相关性
10.4.3 爆速与活化能的相关性
10.4.4 爆速与分解速率常数的相关性
10.4.5 爆速与内生热迟滞的相关性
10.4.6 爆速与热分解的相关性
参考文献
精彩内容
本书共分八章，第一章综合介绍了聚合物炸药的概念及特点、聚合物炸药的分类、聚合物炸药的性能与测试，以及聚合物炸药的命名规则。第二章重点介绍了聚合物炸药的配方设计，包括按照聚合物种类、炸药填料种类、工艺助剂和制备工艺方法等方面开展的配方设计工作。第三章介绍了聚合物炸药的制备工艺，主要包括聚合物炸药的原材料预处理方法、压装型聚合物炸药的制备过程、浇注固化型聚合物炸药的制备过程和熔铸炸药的制备工艺过程等。第四、五、六章则重点介绍了炸药热物理化学性能及其评估方法，主要包括热化学和热物理的理论基础，以硝胺类聚合物炸药为典型研究对象，分析了其炸药填料和聚合物结构对热物理特性、分解动力学和物理模型等参数的影响规律。第七章介绍了聚合物炸药的贮存稳定性。第八章总结了聚合物炸药的安全性。
媒体评论
炸药作为含能材料家族的重要成员之一，其蕴藏的化学能可在微秒内释放出来，能量释放功率可达10（11）-10（12）W量级。鉴于高能炸药广泛的军民用途，且在其分子设计和制备、配方设计和工艺、能量释放和做功过程中涉及复杂的物理化学问题，该研究领域越来越受到国内外科研人员的重视，由此相关技术也得到了长足发展。炸药分为单质炸药和混合炸药，但武器系统中□终使用的都是混合炸药，而不是单质炸药。换言之，混合炸药是含能材料在武器中应用的□终载体和输出形式，其重要性不言而喻。混合炸药涉及的学科是集表界面基础科学研究、材料工程应用研究和工艺技术研究为一体的综合学科。而且，炸药的成型密度、安全、力学、储存性能在很大程度上由高聚物及功能添加剂决定。混合炸药的性能可通过配方设计进行调节，□主要调节的即是混合□□□□及微结构两个方面。在混合炸药中，高聚物粘结炸药具有能量密度高、安全性能和力学性能优异等特点，军事应用广泛。在高聚物粘结炸药科学技术领域，近些年国内外涌现了一大批高水平的专利和论文成果。高聚物粘结炸药设计制备的基本思想是要以应用平台对其技术指标要求为前提的，综合考虑其他性能要求，突出重点、兼顾一般。在现代武器用高聚物粘结□□□□□设计中，要将安全性放在重要地位，重点降低其易损性，提高其在现代战争环境下的生存能力。作为高能钝感炸药或低易损性炸药工程化应用的典范，高聚物粘结炸药在战斗部装药及核武器起爆中起到了关键的作用。美国洛斯阿拉莫斯国家实验室早在1947年率先研发出了高聚物粘结炸药，其采用的是聚苯乙烯粘结剂。然而，除了《军用混合炸药》等极少数相关专著，国内外至今未见针对高聚物粘结炸药的专门论著出版，由此作者萌生了撰写本书的想法。
不同的武器系统领域对炸药的性能要求是不同的。从应用效能角度考虑，对其基本性能要求主要包括能量、密度、安全性、安定性、力学性能和存储性能等。此外，还要考虑研制配方的工艺性、经济性、环保等方面的要求。本书从高聚物粘结□□□□□设计、制备工艺技术、性能测试和评估等方面着重总结了作者及其课题组在高聚物粘结炸药领域的□新研究成果。这些成果所涉及的□□□□中聚合物基体主要有碳氢聚合物、氟聚物、热塑性弹性体和高氮聚合物等。
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