5-62  超细炸药颗粒度测试技术

陈  娅  陈  捷  辛  芳  胥志良

物质的颗粒度大小及分布，直接联系着物质的性能和应用。过去，对常规10~20 mm的炸药颗粒度研究较多，而对超细炸药颗粒度研究较少。与常规炸药相比，超细炸药存在许多特殊性，如颗粒间更易团聚不易分散、在溶剂里表现出不同于大颗粒的溶解性等，使测试变得更复杂。以超细TATB、超细BTF、超细HNS、超细RDX和超细HMX为对象，使用LS-230型激光粒度仪，对颗粒度测试过程中涉及的各种测试条件（如分散介质的选择、分散剂选择、超声时间的确定、光学模型设置、运行时间等）进行研究，获得各种超细炸药的最佳测试条件，形成基本完善的测试方法，并将测试结果与扫描电子显微镜及英国马尔文公司的Matersizer 2000型激光粒度仪的测试结果进行比较。

粒度仪测量时，通常是将样品悬浮在液体里，故在选择分散介质时尽量选择溶解度小的。结合超细炸药的溶解性，选择水作为超细TATB、超细HNS、超细RDX和超细HMX的分散介质。而超细BTF，目前常用溶剂中在水里的溶解度最小，但在激光粒度仪测试的整个过程中，其溶解量还是不能接受，故暂采用配制饱和溶液的方式，即使用过滤的BTF饱和水溶液作为超细BTF的分散介质。

粒度仪测量时，需将全部样品悬浮在液体中，有的样品润湿性好，但有的样品润湿性差。为此，我们采用加表明活性剂的方式，其一，为润湿样品，其二，是增加已分散样品的稳定性。选择阴离子、阳离子及非离子表明活性剂共11种，用可见分光光度计测试样品液的ABS值，若ABS值高，表明样品分散得越好。由于OP-10（壬基酚聚氧乙烯醚）表现突出，实验最终选用OP-10作为5种超细炸药的分散剂，并分别选出备用分散剂。

用超声波振荡器对样品进行分散，其时间不同，样品的分散程度也不同。对超细TATB、超细BTF和超细RDX，选择6 min作为超声时间。而对超细HNS和超细HMX，样品团聚较严重，超声时间采用10 min。

不同物质在不同的光波长下有着不同的折射率，因此，粒度测试时，不同的物质应采用不同的光学模型。对物质折射率的获得途径进行了讨论，分别探讨出3种简单有效的途径。针对不同的超细炸药，设置不同的光学模型发现，同样的样品在不同的光学模型下表现出了不同的粒度结果，且形状也各异，有单峰也有双峰，说明光学模型的设置非常重要。通过研究，分别获得了5种超细炸药的正确的光学模型。

运行时间对应着样品的采集量。对超细TATB、超细BTF和超细HNS，由于使用仪器的PIDS技术，运行时间采用90 s，而对超细RDX和超细HMX，则采用60 s。

将5种超细炸药的最终结果与扫描电子显微镜的统计结果和Matersizer 2000型激光粒度仪的测试结果进行比较，特别比较体积平均粒径和数量平均粒径和粒度分布曲线，数据间有较好的一致性。

通过上面的研究，形成了比较全面的超细炸药粒度测试技术。