斜波壓縮下PBX-59 未反應固體炸藥的狀態方程

種 濤，蔡進濤，王桂吉

（中國工程物理研究院流體物理研究所，四川 綿陽 621999）

1 引言

爆轟過程的計算模型中，未反應固體炸藥的完全物態方程對于描述高壓和高溫下未反應固體炸藥的壓力、溫度等熱力學狀態參量的精度，直接關系到炸藥化學反應率模型和炸藥產物狀態方程的計算精度。作為典型的多組分非均質顆粒材料，未反應固體炸藥的完全物態方程構建依賴于寬壓力區間內炸藥的動力學實驗數據。因此利用磁驅動斜波壓縮加載實驗技術開展固體炸藥的動力學行為研究，其中一個重要的目的是獲得0～20 GPa 壓力范圍內未反應炸藥的狀態方程參數，這是開展爆轟物理建模和安全性研究最基本的前提。

相比于沖擊加載，斜波加載的重要特點是加載過程中樣品的溫升低，熵增小，因而有利于拓寬未反應固體炸藥的加載壓力范圍，進行壓力與溫度分解的較高應變率動力學實驗，得到關于材料高壓相變動力學和炸藥化學反應特性的新認識，進而可在寬壓力范圍內校核各種計算物理模型，使計算結果更加準確、可靠。自2000 年美國桑迪亞國家實驗室（SNL）在Z 機器上建立磁驅動準等熵壓縮加載實驗技術以來，勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（LLNL）就有組織地對其武器用炸藥型號進行了斜波壓縮實驗研究，后續的6 年時間里，對超過15 種炸藥型號或樣品進行了磁驅動準等熵壓縮加載［1］，這其中還不包括SNL 開展的炸藥準等熵壓縮加載實驗研究［2-5］。……