D-58《火工药剂学》 联系客服

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感度。生产中不准用铜制工具及设备,或应用锡、锌、银等作铜或黄铜的保护层。

氮化铅分解游离出的HN3与塑料、玻璃、锡、铝、银、金、不锈钢等不发生作用,与铁稍有作用。

4、热分解和安定性

氮化铅对热作用是比较安定的。

与光作用:氮化铅受日光照射后,其晶体表面可以分解出游离的铅和氮,表面变成灰黄色,严重时呈灰褐色。制造叠氮化铅的工房,不应有阳光直射,产品已储存于阴暗处,避免光解作用。

5、吸湿性

氮化铅在表面层进行吸湿分解,一般粒子小,比表面积大,吸湿性相应较大,故吸湿量达到饱和状态的值也比较高,同时开始吸湿增重也比较大。

6、对闪光及其它射线的效应

离子束强度比较高时,能使叠氮化铅发生爆炸反应。 4.6.2 叠氮化铅的爆炸性能

1、爆炸分解方程式:Pb(N3)2→Pb+3N2+443.7kJ 2、撞击感度、摩擦感度

氮化铅撞击、摩擦感度受晶型及杂质影响比较大,α-型较β-型钝感;含硬杂质时感度增加,软杂质感度降低;

3、针刺感度

氮化铅的针刺感度比较低,这是它的严重缺点,因此在针刺雷管中,常配用如三硝基间苯二酚铅、四氮烯、硫化锑和硝酸钡的混合针刺药,以弥补该缺点。

4、火焰感度

氮化铅的另一个缺点就是火焰感度低,受火焰作用发货时较雷汞钝感,常将其与三硝基间苯二酚铅制成共沉淀混合物,来改进它的火焰感度。

5、爆发点

5s延滞期的爆发点位327(不同测试方法爆发点不同,氮化铅纯度也有所影响) 6、极限药量

极限药量:对于一定的实验条件,使主炸药发生爆炸并使其达到稳定爆轰所需的最少起爆药量。影响因素较多。

氮化铅的起爆能力大是它的突出优点,因此极限药量较少。 7、压药压力

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对氮化铅的极限药量和感度有较大的影响。 4.7 叠氮化铅热分解与热爆炸的反应机理 4.8 叠氮化铅的自爆与晶型控制剂的作用机理 4.8.1 叠氮化铅结晶的自爆条件

氮化铅结晶的自爆是和结晶生长的最初阶段有直接的关系,归纳起来,存在下列条件时可能形成自爆:①在静止条件下,即反应液进行自由扩散;②在低饱和度的氮化铅母液中析出的结晶,即晶体的自发成长。

在静止状态的自由扩散与低饱和度母液中晶体的自发成长,是析出针状β- Pb(N3)2晶体的必备条件。

4.8.2 针状Pb(N3)2自爆原因的分析

几种机理:热机理;针状结构较敏感;静电假说

发生自爆原因:(1)N3-与Pb2+的快速反应,这是导致在低饱和度母液中发生叠氮化铅自爆的化学变化;(2)在低饱和度母液中,生成的晶体处于自由扩散和自发成长的条件,使析出的晶体向着释放能量最有力的散热方向成长,而呈现长针状晶体;(3)β- Pb(N3)2针状晶体在成长过程中,处于极强的应力和应变状态,稍受外力骚扰或增高能量,就会导致晶体的断裂而引起晶体的自爆。

4.8.3 晶型控制剂控制晶型的作用机理

作用机理:氮化铅结晶过程中,向反应液中加入某种晶型控制剂(一般大多为表面活性物质),利用其表面活性,增加反应液的黏性,使晶体表面形成一层活性薄膜,抑制氮化铅针状晶体生成,防止最初阶段的自爆现象。

晶型控制剂分类:一种晶型控制剂是它与反应溶液不生成盐类,仅利用其表面活性,增加反应液的黏性,吸附在晶体表面,使晶体、液界面形成一层活性薄膜,如糊精、聚乙烯醇等;另一种是能与反应溶液生成不溶性金属盐类,最初处于胶体状态,能起到分散作用和絮聚作用,可以成为晶核,氮化铅围绕此晶核成长,如羧甲基纤维素的钠盐,酒石酸盐类。

第五章 硝基酚类金属盐火工药剂

要求:

1、重点掌握三硝基间苯二酚铅的物化性质、爆炸性能、制备原理,镁盐的优点、pH对产物的影响;

2、掌握不同LTNR的性能比较;

3、了解三硝基间苯二酚铅的生产工艺、改性产品、苦味酸钾。 主要内容:

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5.1 概述

对于硝基酚类化合物,一般情况下,硝基数目增多,药剂的起爆或点火能力随之增大,羟基数目增多的重金属盐类起爆药其感度较大。

硝基酚类化合物有:(1)硝基酚:一硝基酚的重金属盐如铅盐等是一种弱点火药;(2)二硝基酚:它的重金属盐极易点燃,故可用做点火药;(3)三硝基酚:苦味酸的金属盐;(4)一硝基间苯二酚:三种盐;(5)二硝基间苯二酚;(6)三硝基间苯二酚;(7)三硝基间苯三酚。

燃烧爆炸性能总结:多硝基间苯二酚铅盐系列,大多有良好的点火性能和燃烧性能,撞击感度和摩擦感度也比较适中,具体如下:

(1)撞击感度:含硝基数目多的>含硝基数目少的; 硝基数相同时,中性盐>碱式盐;通常条件下,在多硝基简本二酚铅盐系列中,存在如下撞击感度顺序:

N-LTNR>B-LTNR>N-LDNR>B-LDNR>B-LMNR

(2)摩擦感度:含硝基数目多的>含硝基数目少的;中性铅盐的>碱式铅盐的;一般有如下顺序:N-LTNR>B-LTNR>N-LDNR>B-LDNR>LMNR

(3)热感度:以5s延滞期的爆发点相比较,顺序如下: N-LDNR> N-LTNR>B-LTNR >N-LMNR

(4)燃烧热:含硝基数目多的<含硝基数目少的;碱式铅盐<中性铅盐;一般有如下顺序:N-LMNR>N-LDNR> N-LTNR>B-LMNR>B-LTNR 5. 2 三硝基间苯二酚 5.2.1 三硝基间苯二酚的性质

2,4,6-三硝基间苯二酚也称为斯蒂芬酸,分子式C6H(NO2)3(OH)2,分子量245.06,熔点175.5℃,是一种较强的酸,性质接近于苦味酸,又是一种二元酸,易与金属或碱生成中性盐、酸式盐和碱式盐。

溶解性:斯蒂芬酸在水中溶解度较小,在酒精、乙醚、醋酸乙酯中溶解度较大,能很好地溶解在丙酮中。

吸湿性:斯蒂芬酸有轻微的吸湿性,在水溶液中既离解为离子。 酸碱作用:斯蒂芬酸对酸作用比较安定;爆炸性能和感度与苦味酸相似。 5.2.2 三硝基间苯二酚的制备

硫化反应:间苯二酚+硫酸→二磺酸 硝化反应:二磺酸+硝酸→三硝基间苯二酚 5.3 三硝基间苯二酚铅

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2,4,6-三硝基间苯二酚铅是2,4,6-三硝基间苯二酚的铅盐,简写为LTNR,又称为斯蒂芬酸铅,常带一个结晶水。

主要特征:爆炸性能较弱,爆轰成长期较长,起爆能力较小,但它有较高的火焰感度,因此常将其与四氮烯制成混合药剂。

LTNR主要的缺点:静电感度大,容易产生静电积累,造成静电火花放电而发生爆炸事故,尤其是与丝绸类物质相摩擦时。

措施:采用羧甲纤维素钝化造粒,石墨或其它钝化物质包覆LTNR晶粒,减小晶粒摩擦和静电积累。

5.3.1 三硝基间苯二酚铅的性质

制备:三硝基间苯二酚的碱或碱土金属盐的溶液+硝酸铅/乙酸铅

介质不同时生成三种盐:中性铅盐(N-LTNR)、碱式铅盐(B-LTNR)、酸式铅盐。 中性斯蒂芬酸铅性质:

(1)棕黄色苯环型棱柱状晶体;

(2)在水中溶解度很小,微溶于酒精、乙醚、汽油和水,在醋酸铵溶液中溶解度较好----可用于分析含LTNR的击发药;

(3)可以较好的溶解于80℃的丙三醇中,加水后杂质析出,滤液中加丙酮LTNR析出----提纯LTNR;

(4)LTNR与无机酸或碱作用即分解----销毁废药和消除器具上的残余药剂; (5)吸湿性小; (6)热安定性良好;

(7)对核辐射具有良好的抵抗能力;

(8)与金属不作用----可以装在任何金属壳体中(与四氮烯一样)。 5.3.2 三硝基间苯二酚铅的爆炸性能

(1)LTNR的爆炸反应方程式;

(2)金属铅含量较高,是一种弱的起爆药,爆发点较叠氮化铅低; (3)摩擦感度较叠氮化铅小;

(4)火焰感度高----最大优点,常用来做引燃药和点火药; (5)易产生静电,静电感度较高; 5.4 三硝基间苯二酚铅的制备工艺 5.4.1 反应原理:

1、由三硝基间苯二酚先制成可溶性的三硝基间苯二酚的钠盐或镁盐溶液,再与硝酸铅

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