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5-56 TATB基PBX炸药的形稳性
李玉斌 周玉琪 孙 杰 聂福德 罗世凯 刘永刚 舒远杰
以TATB为基的炸药配方普遍存在着环境变化时尺寸变化较为显著的问题。因此了解并解决TATB基PBX炸药在应用当中的形稳性问题就显得至关重要。为此，详细研究TATB基PBX药柱在热循环中的尺寸变化规律，分析了不同压药方法、黏结剂性质及TATB的粒径大小等因素对TATB基PBX炸药尺寸稳定性和线膨胀系数的影响规律。 研究发现，TATB基PBX药柱在热循环中的尺寸长大主要出现在循环的前10次，而在循环次数达20次后，药柱已基本上停止了继续长大。TATB基PBX药柱的线膨胀系数在温度高于30 ℃后显著升高。
表
1 等静液压法(JTXX)与模压法(MY-XX)对样品线膨胀系数的比较 黏结剂作为配方中的第二相，对TATB基PBX的线膨胀系数有相当的影响。当黏结剂的玻璃化温度（Tg）高于受热时的峰温时，就以玻璃态形式存在，可以抑制TATB粒子的运动，从而降低材料的热膨胀系数。而当黏结剂的Tg不够高时，则因不能有效抑制TATB粒子间的重排运动和晶体的层与层间的相对运动，从而导致CTE值较大。 采用等静压方法制备的TATB基PBX药柱在循环过程中的长大程度要比钢模压制法的药柱小得多，12轮温度循环后的尺寸增长率分别约为0.22%和0.33%。等静压制备的试样在室温到70 ℃间的线膨胀系数要远低于钢模压制方法的药柱。从表1可看出，在压制试样的密度基本相同的条件下，用等静压法制备的试样在30~70 ℃间的线膨胀系数值要比模压法的小35%，而室温约70 ℃间CTE值下降的比率为38%；而同种压制方法所制备的试样的线膨胀系数随密度的增加有轻微的下降趋势。但制样方式对TATB基PBX的热膨胀系数的影响要远大于试样密度差异对CTE的影响。 TATB的粒径大小对TATB基PBX的形稳性和线膨胀系数也有一定影响。表2是用大、普通、亚微米三种大小的TATB制备的TATB基PBX试样的尺寸稳定性及线膨胀系数测试结果比较。与普通大小的TATB配方相比，采用大颗粒TATB的配方在温度循环中的尺寸变化程度最小，尺寸长大程度仅约为用普通TATB试样的27%，在室温到70 ℃间的平均线膨胀系数也要低近10%；而用亚微米TATB的试样其尺寸长大程度与MY- 9936 -Pu药柱相当，只是其线膨胀系数值要略高一点。研究发现在TATB粒径低于某个临界值的情况下，TATB的颗粒度差异对配方的线膨胀系数值并不会产生多大影响。
研究还表明，在30~70 ℃间，使用较大粒径的TATB，并结合等静压成型的试样的CTE，相对于模压成型的大颗粒配方下降了43%；而相对于模压成型的普通粒径TATB配方下降为44%。这说明在降低TATB基PBX的线膨胀系数、改善形稳性方面，等静压方法起着主要作用。 |
