FOX?7/NC/NG 在快速熱刺激下的自著火行為

楊 猛，廖才越，湯成龍，黃佐華

（西安交通大學(xué)多相流國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西 西安 710049）

1 引言

炸藥、推進(jìn)劑和煙火劑等含能材料在生產(chǎn)、運(yùn)輸、貯存及使用過(guò)程中受到意外刺激時(shí)存在自著火甚至爆炸風(fēng)險(xiǎn)［1-2］，因而含能材料的安全性研究長(zhǎng)期以來(lái)受到國(guó)內(nèi)外廣泛關(guān)注［3-7］。熱刺激是最常見(jiàn)且導(dǎo)致含能材料安全事故最多的一種刺激方式［8］，研究含能材料受熱刺激后的自著火行為對(duì)研發(fā)高安全性的含能材料具有理論指導(dǎo)價(jià)值。國(guó)內(nèi)外在含能材料的烤燃實(shí)驗(yàn)方面有大量文獻(xiàn)報(bào)道，這些研究將烤燃條件大致分為快烤和慢烤兩種，含能材料在不同條件下響應(yīng)現(xiàn)象存在差異。Li 等人［9］利用三維模擬軟件對(duì)AP/HTPB 推進(jìn)劑在快烤條件下的自著火行為進(jìn)行了模擬和對(duì)比，其熱加載速率為0.33，0.58，0.83 K·s-1，發(fā)現(xiàn)隨著熱加載速率的增加，失控時(shí)間縮短，著火溫度增加。趙孝彬等人［10］報(bào)道了固體推進(jìn)劑慢速烤燃特性的影響因素，發(fā)現(xiàn)升溫速率從3.3 ℃·h-1增加到1 ℃·min-1，對(duì)GAP 推進(jìn)劑慢速烤燃的響應(yīng)程度影響較小。而對(duì)于更高熱加載速率下，含能材料的響應(yīng)情況鮮有人報(bào)道。

快速壓縮機(jī)是一種能夠在樣品尚未來(lái)得及加熱的幾十毫秒內(nèi)產(chǎn)生溫度和壓力可精確控制環(huán)境的實(shí)驗(yàn)裝置，廣泛應(yīng)用于均質(zhì)混合氣宏觀自著火延遲時(shí)間［11-12］及液相噴霧自著火研究［13］。前期實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果表明，通過(guò)優(yōu)化快速壓縮機(jī)活塞縫隙、燃燒室結(jié)構(gòu)、壓縮比及驅(qū)動(dòng)氣體參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)600～1000 K、1～5 MPa 的均勻熱力學(xué)狀態(tài)環(huán)境［14］。本文擬利用快速壓縮機(jī)裝置產(chǎn)生的可控?zé)崃W(xué)狀態(tài)參數(shù)的高溫高壓條件，研究含能材料的熱刺激響應(yīng)特性，為傳統(tǒng)含能材料快烤和慢烤實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供對(duì)比參考數(shù)據(jù)。……