机械研磨制备球形超细cl-20

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1、７３８张朴，郭学永，张静元，王正宏，李世伟文章编号：１００６９９４１（２０１３）０６０７３８０５机械研磨制备球形超细ＣＬ２０１１１２２张朴，郭学永，张静元，王正宏，李世伟（１．北京理工大学机电学院，北京１０００８１；２．辽宁庆阳特种化工有限公司，辽宁辽阳１１１００２）摘要：选用三种不同密度的研磨球，采用物理研磨法制备了球形超细ＣＬ２０颗粒，介绍了研磨细化装置的工作原理，分析了研磨球密度和研磨时间对超细ＣＬ２０的平均粒度、粒度分布和球形度的影响；并对球形超细ＣＬ２０的性能进行了测试。结果表明，采用低密度球

2、研磨所得超细ＣＬ２０呈类球形，机械感度显著降低，热稳定性优于原料ＣＬ２０，研磨前后ＣＬ２０同为ε型，晶型保持不变；高密度研磨球仅对物料细化作用明显，低密度研磨球细化物料的同时对物料圆滑效果良好，所得球形度可达０．９，粒度均匀，分布集中。关键词：军事化学；ＣＬ２０；球形超细；机械研磨；粒度分布；球形度；机械感度中图分类号：ＴＪ５５；ＴＱ５６文献标识码：ＡＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６９９４１．２０１３．０６．０１０机械研磨法制备超细粒子速度快，速率高，不使用１　引言有机溶剂。国内某高校已经成

3、功运用物理研磨的方法［９］制备了微米级球形ＨＭＸ粉体，本研究则尝试机械六硝基六氮杂异伍兹烷（ＣＬ２０）是迄今为止公认［１］研磨方法制备球形超细ＣＬ２０，分析研磨球密度和研的威力最大的单质硝胺炸药，在武器装备中有着很磨时间对超细ＣＬ２０的平均粒度、粒度分布和球形度［２］好应用前景。球形ＣＬ２０，除保留普通颗粒ＣＬ２０的影响，并对所制备球形超细ＣＬ２０的晶型、热稳定高能量密度的优异性能外，还具有冲击波感度和撞击性和机械感度等性能进行了表征。感度更低、更安全的特性。球形超细ＣＬ２０与大颗粒［３］ＣＬ２０进行

4、粒度级配，可以提高混合炸药的装药密２　实验部分度，提高混合炸药的能量和威力。这些对拓宽ＣＬ２０［４］２．１　试剂与仪器的应用范围、提高武器系统的性能具有重要意义。原料ＣＬ２０，ε型，粒度为５０～１００μｍ，辽阳辽宁目前，国内制备球形超细ＣＬ２０的方法大多采用［５－６］庆阳特种化工有限公司；蒸馏水，自制。溶剂非溶剂法，也有利用超临界流体制备超细［７］　　ＣＬ２０研磨装置，无锡海波粉体设备有限公司；ＣＬ２０的报道，如超临界气体抗溶剂（ＧＡＳ）技术。ＭＡＳＴＥＲ２０００型激光粒度仪，英国马尔文仪器有限公这些制备

5、超细ＣＬ２０的方法均需耗费大量的有机溶司；Ｓ４７００型冷场发射扫描电镜，日本日立；剂，不仅成本高，工艺复杂，而且不利于工人的健康和ＳＴＡ４４９Ｆ３型同步热分析仪，德国ＮＥＴＺＳＣＨ，测试条环境保护。－１件：氮气气氛，１０℃·ｍｉｎ升温速率；Ｄ／ｍａｘ２５００国外已在实验室采用研磨法得到球形超细的ＣＬ２０，型Ｘ射线衍射仪，日本理学。［８］如ＣｈａｎＭａｙＬ将ＣＬ２０均匀分散在装有蒸馏水和２．２　球形超细ＣＬ２０制备原理乙醇混合液体的研磨玻璃器皿中研磨１４～１６ｈ，得到　　ＣＬ２０研磨装置（立式球磨机）的结构

6、示意图如了粒度在３μｍ左右的细化样品。这种方法研磨时间图１所示。该设备依靠搅拌器带动研磨球运动，利用长、产量低、手工研磨存在危险。研磨球之间及研磨球与磨腔内壁之间的挤压力和剪切收稿日期：２０１３０５１６；修回日期：２０１３０７０６力使ＣＬ２０粉碎。悬浮状的ＣＬ２０浆料从研磨腔顶作者简介：张朴（１９８８－），男，博士在读，主要从事高能顿感混合炸药部的加料口进入研磨腔，然后在研磨腔的各截面，研究。ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｐｕｂｉｔ＠１６３．ｃｏｍＣＬ２０颗粒受到研磨球的研磨、挤压和剪切作用而不通讯联系人：郭

7、学永（１９７５－），男，讲师，主要从事混合炸药研究。ｅｍａｉｌ：ｎｕｓｔ＠ｂｉｔ．ｅｄｕ．ｃｎ断细化，并且颗粒棱角不断受到摩擦和碰撞，从而去除ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｅｒｇｅｔｉｃＭａｔｅｒｉａｌｓ，Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．６，２０１３（７３８－７４２）含能材料ｗｗｗ．ｅｎｅｒｇｅｔｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓ．ｏｒｇ．ｃｎ机械研磨制备球形超细ＣＬ２０７３９棱角，促进颗粒的圆滑化，得到球形度较高的细小ＣＬ２０颗粒。ａ．ｂｅｆｏｒｅｇｒｉｎｄｉｎｇ图１　立式球磨机结构示意图Ｆｉｇ．１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｉａ

8、ｇｒａｍｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｇｒｉｎｄｉｎｇｍｉｌｌ２．３　球形超细ＣＬ２０制备过程分别添加三种材质的研磨球到研磨腔中，将原料ＣＬ２０和蒸馏水充分混合形成均匀的ＣＬ２０浆料；之后将ＣＬ２０浆料输入到研磨设备的研磨腔中进行细化和圆滑处理；研磨时间为０．５～４ｈ，经过充分研磨的ＣＬ２０浆料经研磨腔的出料口排出后经过真空抽滤、干燥，最终得到