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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及含能材料,尤其涉及一种采用声共振技术的hmx基复合晶体制备方法。
技术介绍
1、提高武器的高效毁伤能力和安全性是现代武器发展的两大目标,其重要的解决途径是采用高能低感炸药。目前,高能低感炸药的研究主要有三条途径,一是设计合成新的炸药,但开发新型炸药需要综合考虑炸药能量、安全性和成本是一项艰巨而长周期任务,并且现有单质含能化合物能量和安全性存在本质矛盾,应用发展缓慢。二是对现有高能单质炸药进行改性研究,这也是目前最重要的途径。目前对现有单质炸药的改性,通常采用重结晶、高聚物包覆等方法,这些改性方法均未改变炸药的内部组成和晶体结构,因此改性效果有限。三是采用共晶技术将具有高能特性的炸药分子与具有低感特性的炸药分子在分子水平上实现相互间的非共价键作用,形成具有周期性晶体结构的共晶炸药,可同时具有高能和低感特性。但因其成分不是随意可调,且具有确定的化学配比,因此目前成功合成的共晶炸药非常有限。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就在于为了解决上述问题而提供一种采用声共振技术的hmx基复合晶体制备方法,本专利技术提出的晶体复合技术,是将重结晶和自组装技术相结合,使不同组成的单质炸药通过晶界的形成介观上的融合,从而形成晶体复合物。由于组成成分及其比例广泛可调,因此可以获得性能可调的复合晶体。
2、奥克托今(hmx)是目前综合性能最好的单质炸药,广阔应用于多种武器装药。但是,由于hmx的感度高,不能很好满足现代战争和更多新型武器对安全性的更高要求;1-氧-2,6-二氨基
3、目前,尚未见关于本专利技术提出的hmx基复合晶体的相关报道。因此,本专利技术提出炸药复合晶体的概念,并将重结晶和自组装技术耦合成功制备系列炸药复合晶体,对拓展现有含能晶体的应用,提升含能材料综合性能有较大意义。
4、本专利技术通过以下技术方案来实现上述目的:
5、一种采用声共振技术的hmx基复合晶体制备方法,包括以下步骤:
6、步骤1,hmx溶剂化合物的制备;常温下,在搅拌条件下将hmx原料加入溶剂a中,升高到一定温度下,促使其完全溶解;然后,在该温度下,将非溶剂b按一定速率加入到hmx溶液中,晶体成核并逐步长大,过滤,制备得到hmx溶剂化合物;
7、步骤2,多孔hmx晶体颗粒的制备;常温下将hmx溶剂化合物加入到纯水中,搅拌一定时间,过滤,再重复3次,或者高温加热脱除溶剂,制备得到多孔hmx晶体颗粒;
8、步骤3,hmx基复合晶体的制备;常温下将多孔hmx晶体颗粒和微纳米llm-105、tatb或fox-7加入溶剂c中,采用声共振混合技术,使微纳米llm-105、tatb或fox-7进入到多孔hmx颗粒的孔道中,过滤,得到多孔hmx基混合体;然后将多孔hmx基混合体加入到溶剂d中,在20℃~90℃中搅拌30~200分钟进行熟化;在此过程中,hmx与微纳米llm-105、tatb或fox-7进行原位自组装形成新的晶界,微纳颗粒被封闭在hmx中,多孔闭合融为hmx单晶;最后,经过过滤、水洗、干燥即得到低感度hmx基复合晶体。
9、进一步方案为,所述步骤1中,溶剂a为n,n-二甲基甲酰胺(dmf),每克hmx所用溶剂量为10ml~20ml。
10、进一步方案为,所述步骤1中,非溶剂b为纯水,每克hmx所用非溶剂量为10ml~20ml;非溶剂b的加料速度为10~100ml/min。
11、进一步方案为,所述步骤2中,每克hmx溶剂化合物所用纯水量为5ml~10ml,搅拌时间为10-20min。
12、进一步方案为,所述步骤3中,溶剂c为水、乙醇中的一种或多种,每克hmx所用溶剂量为2ml~20ml。
13、进一步方案为,所述步骤3中,溶剂d为乙酸乙酯、乙酸乙酯/乙醇、dmso/h2o混合液中的一种或多种,每克hmx所用溶剂量为1ml~50ml。
14、进一步方案为,所述步骤3中,微纳颗粒的平均粒径为100~500nm。
15、进一步方案为,所述步骤3中,多孔hmx与微纳米颗粒的质量比例为1:0.05~1:0.25。
16、进一步方案为,所述步骤3中,声共振工艺采用的震动频率为60hz,混合加速度为38g,混合时间为5~15min。
17、本专利技术另一方面还提供了通过上述制备方法得到的hmx基复合晶体及其用途。
18、本专利技术的有益效果在于:
19、本专利技术专利技术的晶体复合技术制备的hmx基复合晶体具有hmx单晶颗粒的几何形态,hmx含量大于80%,hmx晶体颗粒作为载体保持了长程有序的晶体结构,微纳米llm-105、tatb或fox-7粒子均匀分散在其中,既保证了复合晶体的高能量水平,又具备优异的安全性能(机械感度低)。其中hmx/llm-105复合晶体特性落高h50约90cm,撞击感度爆炸百分数为8%~20%,摩擦感度为0%~8%;而对应的hmx/llm-105机械混合样品的特性落高h50低于10cm,撞击感度和摩擦感度都为80%~100%。
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1.一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤1中,溶剂A为N,N-二甲基甲酰胺(DMF),每克HMX所用溶剂量为10mL~20mL。
3.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤1中,非溶剂B为纯水,每克HMX所用非溶剂量为10mL~20mL;非溶剂B的加料速度为10~100mL/min。
4.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤2中,每克HMX溶剂化合物所用纯水量为5mL~10mL,搅拌时间为10-20min。
5.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤3中,溶剂C为水、乙醇中的一种或多种,每克HMX所用溶剂量为2mL~20mL。
6.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤3中,溶剂D为乙酸乙酯、乙酸乙酯/乙醇、DMS
7.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤3中,微纳颗粒的平均粒径为100~500nm。
8.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤3中,多孔HMX与微纳米颗粒的质量比例为1:0.05~1:0.25。
9.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的HMX基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤3中,声共振工艺采用的震动频率为60Hz,混合加速度为38G,混合时间为5~15min。
10.如权利要求1-9任一项所述的制备方法得到的HMX基复合晶体及其用途。
...【技术特征摘要】
1.一种采用声共振技术的hmx基复合晶体制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的hmx基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤1中,溶剂a为n,n-二甲基甲酰胺(dmf),每克hmx所用溶剂量为10ml~20ml。
3.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的hmx基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤1中,非溶剂b为纯水,每克hmx所用非溶剂量为10ml~20ml;非溶剂b的加料速度为10~100ml/min。
4.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的hmx基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤2中,每克hmx溶剂化合物所用纯水量为5ml~10ml,搅拌时间为10-20min。
5.如权利要求1所述的一种采用声共振技术的hmx基复合晶体制备方法,其特征在于,所述步骤3中,溶剂c为水、乙醇中的一种或多种,每克hmx所用溶剂量为2m...
【专利技术属性】
技术研发人员:周鑫,陈东,郝世龙,李洪珍,张祺,周小清,徐容,
申请(专利权)人:中国工程物理研究院化工材料研究所,
类型:发明
国别省市:
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