一种高能量伴爆增压材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种高能量伴爆增压材料及其制备方法，该伴爆增压材料包括基体、增强体、添加剂和增塑剂；所述材料以高分子树脂为基体，以金属网或纤维为增强体；所述基体、增强体、添加剂和增塑剂的质量比为(3.5～7.0)：(14.0～21.0)：(70.0～72.0)：(4.0～8.0)；该制备方法包括：S1按质量比称取基体、添加剂和增塑剂，制备浆料；S2将浆料与增强体复合并进行恒温老化，得到伴爆增压材料。本发明专利技术提供的伴爆增压材料从复合材料的设计入手，在不增加总用药量的情况下可大幅度提高材料能量释放效能，实现高能钝感化，并赋予材料足够的力学强度；本发明专利技术的制备方法工艺简单、成本低，所制备材料的伴爆增压效果明显，可用作壳体换代材料。

【技术实现步骤摘要】
一种高能量伴爆增压材料及其制备方法
本专利技术涉及含能材料
，尤其是一种高能量伴爆增压材料及其制备方法。
技术介绍
目前单质炸药的TNT(三硝基甲苯)当量一般只有TNT的1～1.8倍，即便是混合炸药也很难超过2.5倍，2.5倍以上即为高当量，增加炸药爆炸当量的途径主要依靠的是炸药用量的增加和炸药当量的提高。近年的研究表明，采用炸药用量的增加和炸药当量的提高方式带来的能量增量是有限的，同时还会带来一系列其他问题，如敏感性剧增、安全性降低，以及成本剧增等等。在常规炸药技术已经非常成熟的情况下，通过开发新型炸药来提升当量其现实意义也不明显。技术的发展对壳体材料也提出了更高得要求，比如需要更强的力学性能、更高的材料密度和更高的能量密度，使之在爆炸时能够很快地从坚实的结构材料转化成大比表面的微细粉体材料，被引爆后释放出大量能量。
技术实现思路
本专利技术提供一种高能量伴爆增压材料及其制备方法，用于克服现有技术中炸药能量增量有限、敏感性剧增、力学性能差等缺陷，实现从复合材料的设计入手，在不增加总用药量的情况下能大幅度提高其能量释放效率，还能实现材料的高能钝感化，并赋予材料足够的力学强度。为实现上述目的，本专利技术提出一种高能量伴爆增压材料，所述材料包括基体、增强体、添加剂和增塑剂；所述材料以高分子树脂为基体，以金属网或纤维为增强体；所述基体、增强体、添加剂和增塑剂的质量比为(3.5～7.0)：(14.0～21.0)：(70.0～72.0)：(4.0～8.0)。为实现上述目的，本专利技术还提出一种高能量伴爆增压材料制备方法，包括以下步骤：S1：按质量比(3.5～7.0)：(14.0～21.0)：(70.0～72.0)：(4.0～8.0)称取基体、增强体、添加剂和增塑剂，将基体、添加剂和增塑剂混合均匀，得到浆料；S2：将所述浆料与所述增强体复合，进行恒温老化，得到高能量伴爆增压材料。与现有技术相比，本专利技术的有益效果有：1、本专利技术提供的高能量伴爆增压材料包括基体、增强体、添加剂和增塑剂；该材料以高分子树脂为基体，以金属网或纤维为增强体；基体、增强体、添加剂和增塑剂的质量比为(3.5～7.0)：(14.0～21.0)：(70.0～72.0)：(4.0～8.0)。该伴爆增压材料从复合材料的设计入手，在不增加总用药量的情况下可大幅度提高材料能量释放效能，实现高能钝感化，并由于增强体的使用赋予了材料足够的力学强度。2、本专利技术提供的高能量伴爆增压材料制备方法首先按质量比称取基体、添加剂和增塑剂，制备浆料，然后将浆料与增强体复合并进行恒温老化，制备伴爆增压材料。该方法工艺简单、成本低，所制备的材料伴爆增压效果明显，适用于各种壳体换代材料。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附表，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。无特殊说明，所使用的药品/试剂均为市售。本专利技术提出一种高能量伴爆增压材料，所述材料包括基体、增强体、添加剂和增塑剂；所述材料以高分子树脂为基体，以金属网或纤维为增强体；所述基体、增强体、添加剂和增塑剂的质量比为(3.5～7.0)：(14.0～21.0)：(70.0～72.0)：(4.0～8.0)。本专利技术提供的伴爆增压材料从复合材料的设计入手，在不增加总用药量的情况下可大幅度提高材料能量释放效能，实现高能钝感化，并由于增强体的使用赋予了材料足够的力学强度。优选地，所述高分子树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂和聚脲树脂中的一种。优选地，所述高分子树脂为含氟改性后的树脂，对树脂进行含氟改性后最终制备得到的伴爆增压材料的伴爆增压效果更好。优选地，所述金属网为钨网或铝网；所述纤维为纤维的短切体或三维编织体。优选地，所述纤维包括碳纤维、凯夫拉或者芳纶纤维。选择的金属网、纤维不仅能赋予材料足够的力学强度，还能促进最终产品的伴爆增压效果。优选地，所述添加剂为铝粉、铪粉、钽粉、钨粉和锆粉中的至少一种。优选地，所述添加剂的粒度≤50μm。优选地，所述增塑剂为癸二酸二辛酯(DOS)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、二甲酸二辛酯(DOP)、丁三醇三硝酸酯(PTTN)中的至少一种。本专利技术还提出一种高能量伴爆增压材料制备方法，包括以下步骤：S1：按质量比(3.5～7.0)：(14.0～21.0)：(70.0～72.0)：(4.0～8.0)称取基体、增强体、添加剂和增塑剂，将基体、添加剂和增塑剂混合均匀，得到浆料；S2：将浆料与增强体复合，进行恒温老化，得到高能量伴爆增压材料。优选地，所述恒温老化在真空条件下进行，温度为80～120℃，时间为24～48h。本专利技术提供的高能量伴爆增压材料制备方法首先按质量比称取基体、添加剂和增塑剂，制备浆料，然后将浆料与增强体复合并进行恒温老化，制备伴爆增压材料。该方法工艺简单、成本低，所制备的材料伴爆增压效果明显，适用于各种壳体换代材料。实施例1本实施例提供一种高能量伴爆增压材料，以环氧树脂为基体，以钨(W)网为增强体，其基本组分如表1.1所示。本实施例提供一种高能量伴爆增压材料制备方法，包括以下步骤：S1：按质量比3.9：20.2：71.5：4.4称取基体、增强体、添加剂和增塑剂，将基体、添加剂和增塑剂混合均匀，得到浆料；S2：将浆料与增强体复合，在真空条件下、在100℃温度下进行恒温老化40h，得到高能量伴爆增压材料。将本实施例提供的高能量伴爆增压材料作为壳体材料的应用，具体步骤如下：(1)将本实施例制备的所述浆料与增强体钨网复合并缠绕到芯模上，得到壳体预聚体；(2)将步骤(1)得到的预聚体在真空条件下、在100℃下进行恒温老化40h，冷却后脱去芯模，按照设计要求冲铣成型，得到含能壳体；(3)将步骤(2)制备的含能壳体装药(装药采用常规TNT，用量为100g)，得到高能伴爆增压复合壳体材料。对该高能伴爆增压复合壳体材料进行冲击波冲量测试和冲击波超压测试，结果如表1.2和表1.3所示，在距离爆心2.5米时其冲击波冲量增量达到103.5％，冲击波超压增量达到113.0％，伴爆增压效果明显。实施例2本实施例提供一种高能量伴爆增压材料，以聚脲树脂为基体，以芳纶纤维为增强体，其基本组分如表2.1所示。本实施例提供一种高能量伴爆增压材料制备方法，包括以下步骤：S1：按质量比6.53：14.5：71.5：7.47称取基体、增强体、添加剂和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高能量伴爆增压材料，其特征在于，所述材料包括基体、增强体、添加剂和增塑剂；所述材料以高分子树脂为基体，以金属网或纤维为增强体；所述基体、增强体、添加剂和增塑剂的质量比为(3.5～7.0)：(14.0～21.0)：(70.0～72.0)：(4.0～8.0)。/n

【技术特征摘要】
1.一种高能量伴爆增压材料，其特征在于，所述材料包括基体、增强体、添加剂和增塑剂；所述材料以高分子树脂为基体，以金属网或纤维为增强体；所述基体、增强体、添加剂和增塑剂的质量比为(3.5～7.0)：(14.0～21.0)：(70.0～72.0)：(4.0～8.0)。


2.如权利要求1所述的高能量伴爆增压材料，其特征在于，所述高分子树脂为环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂和聚脲树脂中的一种。


3.如权利要求2所述的高能量伴爆增压材料，其特征在于，所述高分子树脂为含氟改性后的树脂。


4.如权利要求1所述的高能量伴爆增压材料，其特征在于，所述金属网为钨网或铝网；所述纤维为纤维的短切体或三维编织体。


5.如权利要求4所述的高能量伴爆增压材料，其特征在于，所述纤维包括碳纤维、凯夫拉或者芳纶纤维。


6.如权利要求1所述的高能量伴爆增压...

【专利技术属性】
技术研发人员：李义和，阳世清，崔伟峰，胡天娇，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43