鋯粉粒徑對(duì)鋯/高氯酸鉀混合點(diǎn)火藥熱分解性能的影響

孫亞倫，劉璐，任慧，焦清介

（北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100081）

鋯粉粒徑對(duì)鋯/高氯酸鉀混合點(diǎn)火藥熱分解性能的影響

孫亞倫，劉璐，任慧，焦清介

（北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京，100081）

通過(guò)熱重(TG)和差示掃描量熱(DSC)實(shí)驗(yàn)研究了鋯粉粒徑對(duì)鋯/高氯酸鉀混合含能體系熱分解性能的影響。DSC顯示，純高氯酸鉀主要存在3個(gè)吸熱峰，最后1個(gè)峰前有1個(gè)小肩峰。加入1μm鋯粉后，高氯酸鉀中間的吸熱峰裂分為1個(gè)小吸熱峰和1個(gè)放熱峰，同時(shí)使最后1個(gè)吸熱峰前的肩峰消失，峰形也變得更加尖銳。相比1μm鋯粉，-200目（約74μm）鋯粉只改變了高氯酸鉀的最后1個(gè)峰形。運(yùn)用Kissinger法和Ozawa法計(jì)算活化能，發(fā)現(xiàn)小粒徑鋯粉的加入使高氯酸鉀的活化能降低了40kJ·mol-1，而大粒徑鋯粉卻使其活化能增加了超過(guò)1倍。顯然，1μm鋯粉具有更高的反應(yīng)活性，其催化效果更明顯。

點(diǎn)火藥；熱分解；TG-DSC；鋯粉；粒徑

基于能夠產(chǎn)生光、熱、煙以及爆轟發(fā)聲等特性，火工藥劑已廣泛用于軍事及民用領(lǐng)域。火工藥劑通常由無(wú)機(jī)或有機(jī)的氧化劑與燃料構(gòu)成。氧化劑高氯酸鉀因其溫和的相變反應(yīng)、適度的感度以及快速點(diǎn)火等特性長(zhǎng)期以來(lái)廣泛應(yīng)用于軍事和民用煙火藥劑。高反應(yīng)活性、高熱值的金屬粉末一直以來(lái)是復(fù)合型含能材料設(shè)計(jì)與制造的重要組成部分，如鋯粉、鋁粉和鎂粉等廣泛應(yīng)用于火工藥劑、推進(jìn)劑和高能炸藥。

鋯粉是一種類似于鋁粉的高活性金屬，不同形態(tài)的鋯粉與氧氣反應(yīng)的活性可表現(xiàn)出很大差異，微細(xì)鋯粉在空氣中可自燃，根據(jù)粒徑的大小不同，著火點(diǎn)在80～285℃之間。……