DNP/DNTF 低共熔物的二元相圖及熔融動力學

李秉擘，羅一鳴，雷 偉，張蒙蒙，王 威

（西安近代化學研究所，陜西 西安 710065）

1 引言

呋咱和氧化呋咱化合物是一類重要的含能材料，具有高密度、活性氧、高生成熱和良好的熱穩定性［1-4］。其中，3，4-二硝基呋咱基氧化呋咱（DNTF）作為熔鑄炸藥和高能推進劑被廣泛研究［5-7］。它具有高爆速（9250 m·s-1），高密度（1.937 g·cm-3）和低熔點（109～111 ℃）的特點，并且DNTF 的熱穩定性很高，常壓下的熱分解峰溫為253.6 ℃，5 s延遲爆炸溫度為308 ℃［8-9］。但由于DNTF 具有較高的撞擊感度（92%）［10］，限制了其在炸藥和推進劑中的應用。

含能低共熔物是指兩種或兩種以上的含能化合物，在其中一個或多個組分熔融的狀態下，其他組分溶解其中，從而使熔點降低并使各組分均勻混合的混合物［11］。同時，相對于低熔點單質炸藥，含能低共熔物在安全性和工藝上有著明顯的優勢。有研究表明［12-14］DNTF 可分別與梯恩梯（TNT）、1，3，3-三硝基氮雜環丁烷（TNAZ）和2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）等形成低共熔物。而TNAZ 的撞擊感度偏高（44%）且揮發性較大，與DNTF 形成的低共熔物對安全的提升有限；而TNT 與DNAN 的能量偏低，造成低共熔物的能量水平較之DNTF 下降較多。

3，4-二硝基吡唑（DNP）是一種性能優越的氮雜環類含能化合物，它的熔點為86～88 ℃，密度為1.87 g·cm-3，爆速為8100 m·s-1，爆壓為29.4 GPa，熱分解峰溫為338 ℃。此外，DNP 對機械刺激（撞擊感度0%、摩擦感度0%、特性落高71.3 cm）比TNT（撞擊感度4%～8%、摩擦感度4%～6%、特性落高59 cm）更鈍感。與梯恩梯（TNT）相比，DNP 具有密度大、爆速高、爆壓大、更鈍感等優點［15-17］。雷偉等［18］研究發現：DNP 與常用炸藥組分RDX、HMX、CL-20、AP、Al 和微晶蠟相容，表明DNP 作為熔鑄炸藥載體可以與這些組分組成混合炸藥，具有廣泛的適用性。……