三種典型炸藥晶體微塑性與撞擊感度的相關性

溫茂萍，付 濤，唐明峰，譚凱元，徐 容，陳天娜

（中國工程物理研究院化工材料研究所，四川 綿陽 621999）

1 引言

為了研究驗證該觀點，本研究采用納米壓痕儀表征晶體的彈性和塑性，壓痕面內形貌和深度都是百納米級，這種尺寸級別表征方法有別于宏觀拉伸或壓縮表征方法，兩種方法表征的結果也可能會有差異，筆者認為用“微彈性”、“微塑性”定義由納米壓痕技術表征的微觀彈性和微觀塑性可能更明確。本研究提出以塑性壓痕比（塑性能量與壓痕總能量之比，ηP）量化炸藥晶體微塑性的計算方法，將炸藥晶體微塑性與其撞擊感度建立起線性關系，為評價炸藥安全等級提供一種研究思路。

2 實驗方法與原理

2.1 炸藥單晶

本研究按照文獻［4，8-9］溶劑蒸發方法制備了炸藥單晶。選取適量TNT、RDX、HMX 等炸藥晶體，加入丙酮，攪拌狀態下加熱至一定高溫，使其充分溶解，冷卻至常溫后過濾，將濾液放在一定溫度的恒溫箱中進行單晶培養，數十天后，得到毫米級TNT、RDX 和HMX 炸藥大單晶作為實驗樣品。

2.2 炸藥晶體結構的表征

利用Bruker 公司的D8 Advance X 射線衍射儀，對所制備的TNT、RDX、HMX 單晶進行XRD 測試，確定其晶型結構與最大顯露晶面的晶面指數。測試中采用CuKα射線，X 光管操作條件為40 kV、40 mA，采用Vantec?1 一維陣列探測器，樣品掃描范圍為10°～60°（2θ）。利用德國耐馳公司STA449C 熱分析儀測試了TNT 單晶的DSC 曲線，升溫速率為10 ℃·min-1。

2.3 炸藥晶體的微彈性與微塑性表征方法

利用Hysitron 公司Triboindenter 納米壓痕儀測試了TNT、RDX、HMX 三種炸藥大單晶微觀壓力性能。測試中選取Berkovich 金剛石壓針……