一种耐高温钝感电爆管及装药序列制造技术

本发明专利技术公开了一种耐高温钝感电爆管及装药序列，电爆管包括同轴相连的电点火管、电爆管壳体、加强帽；电点火管包括电点火管壳体，该电点火管壳体的下端内部自上至下填充有超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药，超细颗粒镁点火药包裹桥丝，细颗粒镁点火药表面涂有耐高温防护漆；加强帽内装入有炭黑/硝酸钾作功药；电点火管壳体、桥丝、超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药、耐高温防护漆、炭黑/硝酸钾作功药、加强帽组成传火序列。本发明专利技术所提供的耐高温钝感电爆管及装药序列，实现了可靠点火‑传火功能设计，装药序列还能够耐温230℃，解决了现有电爆管的装药序列不耐受所述高温的问题。

A high temperature resistant insensitive electric detonator and its charging sequence

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温钝感电爆管及装药序列
本专利技术涉及电爆管
，具体涉及一种耐高温钝感电爆管及装药序列。
技术介绍
本专利所述电爆管是指用于为分离螺母、解锁螺栓等分离装置提供分离动力源的火工作动装置，通常由换能元和装药序列组成。本专利所述装药技术是指在火工装置中所用各药剂组分特性、装药序列结构、能量输入结构、能量输出结构及其装药工艺等相关技术。目前，在一些特殊的发射任务中，如深空巡航航天器上的外部位置烟火装置必须承受较大的温度范围，高达200℃，考虑到留有一定的安全温度余量及考虑航天火工装置通用规范中相关规定，火炸药的分解、自燃、熔化的最低温度应比预示最高使用温度至少高30℃的要求，因此设计验证能够耐受230℃耐高温电爆管及其装药是很有必要的。现有电爆管的装药序列中常含有斯蒂芬酸铅、黑火药、2/1樟等药剂。其中斯蒂芬酸铅为常用桥丝点火药，其5秒爆发点为267℃，一般含有一个结晶水，加热到115℃、16小时开始脱结晶水，145℃、3小时快速脱水，同时还可能发生热分解、变色、失重、晶体破碎、粘合剂熔化或分解、粘合剂迁移等现象，因而药剂在高温环境下存在不良反应隐患，同时失去的结晶水可能会进一步破坏装置内部其它药剂的安定性和作动装置的结构密封性；黑火药为常用作功药，有不同药型的系列类型，发火点为290℃―310℃，它们存在起始反应温度较低(130℃)、在150℃以上高温条件下存在失重显著、感度变化等问题；2/1樟为常用作功药，其5秒爆发点为237℃，经高温试验验证它在160℃至170℃高温条件下会发生快速热分解，甚至完全失效。由于电爆管现有的装药序列不耐高温，而耐高温的药剂往往桥丝感度、火焰感度、燃速、燃烧热等性能均会大幅降低，造成耐高温装药序列性能的感度、传火、作功特性与现有装药具有很大不同，需要全新设计和验证。因此欲设计耐高温200℃以上的电爆管，需要能耐受230℃以上的装药序列设计，并进行耐高温试验验证。
技术实现思路
为了解决现有电爆管缺少耐高温200℃以上的装药序列类型、难以实现耐受高温作用环境的问题，本专利技术提供了一种耐高温钝感电爆管及装药序列，实现了可靠点火-传火功能设计，装药序列还能够耐温230℃，解决了现有电爆管的装药序列不耐受所述高温的问题。本专利技术的技术解决方案是针对所述耐高温钝感电爆管的耐温设计的需要，先进行各种备选药剂的高温安定性试验验证，筛选出适合耐高温的点火药、作功药类型，再进行装药序列的电发火感度、火焰感度、作功能力的匹配性设计和试验验证，确定适合所述装药序列各项性能的药剂组分、配比、粒度、密度、药量、粘合剂等装药条件，实现了电爆管可靠的点火-传火-作功装药序列结构，达到所述电爆管耐高温环境、高可靠性的需求。本专利技术提供一种耐高温钝感电爆管及装药序列，包括：耐高温药剂的筛选和装药序列的设计。所述耐高温药剂的筛选，是通过多种药剂的物理安定性、化学安定性和爆炸安定性试验进行全面分析，筛选出全部安定性分析项目均能满足药剂性能变化程度是在许可范围之内的备选药剂。可以先依据DSC分析药剂的反应峰值温度高出使用温度的多少进行初选，再依据其它热分析方法和爆炸性能分析方法进行全面论证。通过药剂的DSC分析、TG分析、恒定高温热失重分析、表观形貌分析、热丝感度试验、输出威力试验等试验项目评价药剂安定性变化和变化程度，综合评定药剂的高温安定性，筛选可用的耐高温药剂。所述装药序列的设计是在使用上述综合分析方法进行各项安定性分析及参数优化设计的基础上，提出用超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药、炭黑/硝酸钾烟火药组成耐高温230℃的三层装药序列，表明上述三层装药序列性能满足耐高温钝感电爆管装药序列设计的需求。本专利技术的耐高温装药序列设计，电爆管有三层装药。第一层装药为超细颗粒镁点火药，其以浆状装填方式涂装在电点火管内并与桥丝紧密接触，选择超细颗粒镁点火药的设计思想是为了提高桥丝热感度；第二层装药为较粗颗粒镁点火药，其也以浆状装填方式装满电点火管的剩余容腔，后者粒度较大是为了具有较长的输出火焰持续时间；待两层浆状装药溶剂烘干或晾干后，在镁点火药输出装药表面涂一薄层防护漆，起到防止掉药块和防潮作用；第三层装药为炭黑/硝酸钾作功药，其粒度和密度的选择以火焰感度较高为准，以压装方式装填在加强帽内；电点火管与壳体通过螺纹方式连接，电点火管与加强帽之间留有1.2毫米的传火间隙。本专利技术在需要作用时给电点火器供电，依次引燃超细颗粒镁点火药、较粗颗粒镁点火药、炭黑/硝酸钾作功药，产生高温高压气体驱动作动装置完成作动任务。本专利技术提供了如下具体技术方案：一种耐高温钝感电爆管，其包括同轴相连的电点火管、电爆管壳体、加强帽；所述电点火管包括电点火管壳体，该电点火管壳体的下端内部自上至下填充有超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药，所述超细颗粒镁点火药包裹桥丝，所述细颗粒镁点火药表面涂有耐高温防护漆；所述电点火管的下端伸入到所述电爆管壳体的上端之内，所述加强帽整体插入到所述电爆管壳体的下端之内，该加强帽内装入有炭黑/硝酸钾作功药，该炭黑/硝酸钾作功药位于所述细颗粒镁点火药的下方；所述电点火管壳体、桥丝、超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药、耐高温防护漆、炭黑/硝酸钾作功药、加强帽组成传火序列。作为优选，所述电点火管通过螺纹与电爆管壳体连接，O型密封圈放置在螺纹安装孔内并与电爆管壳体一起构成燃烧室承压结构的密封。作为优选，所述电爆管壳体内设置有定位孔；所述加强帽通过该电爆管壳体的定位孔进行安装位置限定，并对电爆管壳体进行收口，在收口处进行涂环氧胶密封。作为优选，所述电点火管、加强帽、电爆管壳体采取模块化装配。作为优选，所述电点火管的输出端中心对准加强帽的输入端中心，电点火管与加强帽之间留有1.2毫米间隙。作为优选，所述桥丝的直径为60微米以上。作为优选，电爆管有三层装药；其中，第一层装药为超细颗粒镁点火药，其以浆状装填方式涂装在电点火管内并与桥丝紧密接触；第二层装药为较粗颗粒的细颗粒镁点火药，其也以浆状装填方式装满电点火管的剩余容腔；待两层浆状装药溶剂烘干或晾干后，在细颗粒镁点火药表面涂一层耐高温防护漆；第三层装药为炭黑/硝酸钾作功药，其以压装方式装填在加强帽内。作为优选，所述超细颗粒镁点火药的粒度为40微米，所述细颗粒镁点火药的粒度100微米，两种药剂在装入耐高温钝感电爆管之前先进行180℃、1天高温老化预处理。作为优选，所述炭黑/硝酸钾作功药在装入加强帽之前先进行180℃、1天高温老化预处理。本专利技术与现有技术相比的优点在于：与现有的火工作动装置装药相比，本专利技术设计的耐高温钝感电爆管及装药序列具有以下优势：1)本专利技术使用的各装药类型经过高温230℃耐温筛选试验验证，每种药剂性能可满足耐高温顿感电爆管的耐高温长期环境需求，克服了现有装药序列不耐200℃以上高温的问题。2)电点火管输出端中心对准加强帽装药输入端中心，两者之间留有1.2毫米间隙，可提高装配工艺性和点火可靠性。3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种耐高温钝感电爆管，其特征在于，包括同轴相连的电点火管、电爆管壳体、加强帽；所述电点火管包括电点火管壳体，该电点火管壳体的下端内部自上至下填充有超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药，所述超细颗粒镁点火药包裹桥丝，所述细颗粒镁点火药表面涂有耐高温防护漆；/n所述电点火管的下端伸入到所述电爆管壳体的上端之内，所述加强帽整体插入到所述电爆管壳体的下端之内，该加强帽内装入有炭黑/硝酸钾作功药，该炭黑/硝酸钾作功药位于所述细颗粒镁点火药的下方；/n所述电点火管壳体、桥丝、超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药、耐高温防护漆、炭黑/硝酸钾作功药、加强帽组成传火序列。/n

【技术特征摘要】
1.一种耐高温钝感电爆管，其特征在于，包括同轴相连的电点火管、电爆管壳体、加强帽；所述电点火管包括电点火管壳体，该电点火管壳体的下端内部自上至下填充有超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药，所述超细颗粒镁点火药包裹桥丝，所述细颗粒镁点火药表面涂有耐高温防护漆；
所述电点火管的下端伸入到所述电爆管壳体的上端之内，所述加强帽整体插入到所述电爆管壳体的下端之内，该加强帽内装入有炭黑/硝酸钾作功药，该炭黑/硝酸钾作功药位于所述细颗粒镁点火药的下方；
所述电点火管壳体、桥丝、超细颗粒镁点火药、细颗粒镁点火药、耐高温防护漆、炭黑/硝酸钾作功药、加强帽组成传火序列。


2.根据权利要求1所述的耐高温钝感电爆管，其特征在于，所述电点火管通过螺纹与电爆管壳体连接，O型密封圈放置在螺纹安装孔内并与电爆管壳体一起构成燃烧室承压结构的密封。


3.根据权利要求1所述的耐高温钝感电爆管，其特征在于，所述电爆管壳体内设置有定位孔；所述加强帽通过该电爆管壳体的定位孔进行安装位置限定，并对电爆管壳体进行收口，在收口处进行涂环氧胶密封。


4.根据权利要求1所述的耐高温钝感电爆管，其特征在于，所述电点火管、加强帽、电爆管壳体采取模块化...

【专利技术属性】
技术研发人员：严楠，彭帅，毕文辉，赵象润，李朝振，叶耀坤，黄金红，赵变玲，王德君，徐秀娟，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11