固相顆粒和聚合物對DNAN 微觀凝固及力學性能的影響

張蒙蒙，羅一鳴，李秉擘，方學謙，楊 惠

（西安近代化學研究所，陜西 西安 710065）

1 引言

隨著對低易損彈藥重視程度的提高，2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）基混合炸藥因其優異的不敏感性獲得了青睞。國內外研究者開展了廣泛的研究，并先后形 成 了PAX 系 列 炸 藥［1-2］、IMX 系 列 炸 藥［3］、ARX-4027［4-6］、RBUL-2［7］、RD-1［8］等 炸 藥 配 方。裝 填DNAN 基混合炸藥的戰斗部安全性得以提高，進一步擴大該類炸藥使用范圍成為了未來熔鑄類炸藥戰斗部發展的趨勢。

隨著研究的深入及使用范圍擴大，DNAN 基混合炸藥的不足逐漸顯現，尤其是裝藥力學性能方面的缺陷。DNAN 力學性能呈現硬而脆的特點［9］，在傳統小口徑裝藥中，DNAN 基熔鑄炸藥表現出較好的裝藥性能［8］，而在大型戰斗部裝藥、運輸、貯存、使用等過程中存在脆裂的風險，產生的裂紋等缺陷易因意外刺激而點火，使武器系統存在安全隱患，限制了DNAN 基混合炸藥在大口徑戰斗部中的使用。

國內外對DNAN 熔鑄炸藥力學性能研究，一方面集中在添加N-甲基-4-硝基苯胺（MNA）等作為晶核［6，10-11］、形成多元載體或者改變工藝條件［12-13］，改善載體炸藥結晶性能；另一方面是在混合炸藥配方中添加表面活性劑［14］或聚合物［15］，增強載體與炸藥顆粒的親和力或使炸藥形成類似“鋼筋混凝土”的結構。研究主要集中在配方、裝藥及應用性能等宏觀的工程化層面，通過不斷的“試錯”調整配方組成、工藝條件進而獲得力學性能提高的DNAN 基熔鑄炸藥。微觀結構狀態決定宏觀性能的外在表現。不同組分對DNAN 凝固過程中微觀層面影響一直處于“黑匣子”狀態，而該研究是熔鑄炸藥配方微觀結構設計的基礎。……