細結晶NHN基點火頭藥劑的性能研究

付志斌 雷鈁琴

[摘要]以細結晶NHN為點火頭藥劑，分別以聚乙烯醇（PVA）膠、羥丙基甲基纖維素膠以及賽璐珞無水乙醇膠為黏結劑，探究不同黏結劑對點火頭發火性能和機械性能的影響；并在此基礎上，嘗試摻雜Fe2O3、Zr等添加劑以提高點火頭藥劑的性能。結果表明：以PVA膠為黏結劑的點火頭表現出更好的點火性能、更高的機械強度；摻雜Zr后，點火頭發火時火焰明亮刺眼，說明Zr參與點火過程，放出熱量，增加了點火能力。

[關鍵詞]細結晶NHN；點火頭；發火性；延時性能；機械強度；吸濕試驗

[分類號]TJ45；TQ560；TD235.2+2

0引言

橋絲式電引火元件是應用較為廣泛的點火元件。它的發火性能較好，發火可靠性高，瞎火率低于百萬分之一，而且延期精度很高。鑒于橋絲式火工品的熱發火機理，點火頭藥劑的物理化學性質決定了點火頭的熱感度，并在很大程度上影響了藥頭的激發時間。選擇不同藥劑的點火頭在發火性能、安全和適應環境變化能力上有所不同。

三硝基間苯二酚鉛（LTNR）系起爆藥起爆能力較低，火焰感度、針刺感度較高，常與疊氮化鉛配合使用作為點火頭藥劑。但LTNR靜電感度很高，實際生產應用時存在一定危險。雖然有通過摻雜或共晶等方法降低LINR靜電感度的研究，但尚未在點火頭應用中見到相關報道。同時，鉛作為重金屬元素，會對人員及環境造成一定的損傷。二硝基重氮酚（DDNP）系起爆藥熱感度較高，且有多種不同晶型，感度與流散性等皆有差異，因而在實際應用中存在可靠性難以保證的問題。DDNP制備過程中產生的廢水含有重氮基、硝基及其衍生物等毒性較強的有機化合物，若不妥善處理將會嚴重威脅受納水體的生態系統，這也使得DDNP的應用受到限制。

作為一種新興起爆藥，硝酸肼鎳（NHN）制造工藝簡單，原料易得，藥劑性能穩定，火焰感度高，機械感度低，長期儲存安定性、相容性、耐壓性、流散性均表現較好。NHN生產過程中涉及的含硝酸鎳廢水可加以回收利用，達到無廢水排放、減少重金屬元素污染等環保目的。

歐仙榮等以質量分數8%-10%的聚乙烯醇（PVA）膠為黏結劑，提出了一種硝酸肼鎳-鉛丹硅系點火藥的制作方法，并在點火頭應用上得到了較高的發火可靠性。之后的試驗也證明，以NHN為基的剛性電點火頭能夠滿足電點火頭生產與電雷管裝配過程的安全要求。杜偉蘭等以NHN為點火藥基藥，配以高氯酸鉀與硝化棉黏結劑，利用零氧平衡原理設計了一種新型電點火頭，試驗結果表明，此點火頭的發火時間精度最高，發火可靠性和發火一致性最好。朱順官等研究了在碳晶電點火橋上裝填NHN后的發火時間與發火能量等參數．NHN表現出了僅次于斯蒂芬酸鉛與疊氮化鉛的發火感度。尹志宏等用NHN替代DDNP起爆藥，對工業8#紙火雷管的結構與工藝重新設計并進行了性能測試，克服了DDNP起爆藥帶來的嚴重污染問題。

本文中，使用細結晶NHN作為橋絲式電點火頭藥劑，并探究它的應用可行性。對該類點火頭延時精度以及恒流發火情況下的各項發火參數進行了表征，同時依據國軍標對機械強度和環境適應性進行測定，認為細結晶NHN基橋絲式點火頭是一種綜合性能較為優秀的點火頭。