
爆轟過程的瞬時性使得對產物含量的實時動態監測十分困難,而高能炸藥的類別、組分、爆轟環境都會影響產物的顆粒度,美國勞倫斯·利弗莫爾國家實驗室Hammons 等人使用快速射線照相和小角X 射線散射(SAXS)技術對沖擊波陣面在炸藥中的傳播過程和碳的粒徑變化時程進行研究,分別從一端起爆和兩端起爆B 炸藥,探索爆轟過程幾何構型與高溫高壓熱力學條件的聯系以及對產物形貌的影響。研究發現在碰撞點形成的顆粒尺寸為采用傳統的一端起爆方式回收尺寸的兩倍,在距離中心區域4.15 mm 處,顆粒尺寸和采用傳統一端起爆的結果類似。熱化學計算表明碰撞的沖擊波會導致相對碰撞中點附近的溫度和壓力升高,部分產物碳在有利于液相的壓力和溫度下冷凝。該研究結合了亞微秒時間分辨率的X 射線照相技術、SAXS 技術以及熱化學模型,便于讀者更廣泛的理解不同爆轟條件下產物碳的粒徑變化規律。
源自:Hammons J A,Nielsen M H,Bagge?Hansen M,et al. Observation of Variations in Condensed Carbon Morphology Dependent on Composition B Detonation Conditions. Propellants,Explos.,Pyrotech. 45,347(2020). https://doi.org/10.1002/prep.201900213.

理解產物碳在爆轟序列中的形成機制有助于爆轟合成納米金剛石技術的提高,從而有利于各種純凈和摻雜納米碳材料的合成。據預測,只有少數高能炸藥(DNTF 和BTF)會在早期達到適合液態碳冷凝的熱力學條件,目前尚沒有確鑿的實驗證據。……