[发明专利]一种基于RDX乳液制备梯度结构炸药的方法

说明书

本发明公开了一种基于RDX乳液制备梯度结构炸药的方法，包括：微米RDX基炸药乳液的制备：将混合溶剂和黏结剂混合均匀后，分别加入按不同比例混合的微米RDX和铝粉，混合均匀后再加入固化剂，搅拌混合均匀，得到微米RDX和铝粉的比例不同的多组微米RDX炸药乳液；微米RDX基梯度炸药药柱的直写：使用双支架的3D打印机对多组微米RDX炸药乳液进行逐一叠层打印，得到梯度结构炸药。本发明提供的炸药墨水具有合适的粘度和流变性，直写沉积时不会出现堵笔或者是挤压时出现固液分离滴水现象以及固化后样品开裂等问题；RDX基梯度炸药固化密度高，炸药内部不存在裂纹孔隙，铝粉在炸药药柱中呈一定的规律均匀分布；固化后的产品能够稳定爆轰同时具有较高的装填密度。

技术领域

本发明属于炸药的开发与应用技术领域，尤其涉及一种基于RDX乳液制备梯度结构炸药的方法。

背景技术

现代战争战场日趋复杂环境下，如何对应实战条件下敌我双方激烈的对抗态势，自然成为一个重大的“问题与挑战”，这无疑也给武器弹药的安全性提出了更高要求，作战中武器弹药损失及人员的伤亡在很多情况下不是敌方摧毁，而是由于意外点火或火灾引起弹药的自身爆炸导致的。随着现代战争高新技术在战争中的大量应用和武器使用环境的日趋苛刻，对武器在战场上的生存能力的要求越来越高。为此，武器的易损性问题引起人们的日益关注，世界各国高度重视钝感弹药的研究和发展。

现含能材料领域主要的装药方式多以铸装、螺装、压装为主，其装药方式决定了炸药结构内部形态：多组分(主炸药，粘结剂、氧化剂、惰性剂等)混合物的均态分布。但难以实现炸药复杂药型的装药；虽然这种方式操作性强、易于实施但是精度低、效率低、产品性能有限，安全性较差，故现在亟需探索新型装药结构，提供一种先进高效制造技术和材料，满足弹药的安全性要求。

基于“自由堆积/去除”原理的直写技术有着可直写沉积多种尺度的特征线宽、可沉积的材料种类广泛、可视化程度高、可精确图形化、可批量生产、安全性高等优点，故其可有效解决以上问题，含能材料工作者尝试将其作为一种新型的装药技术用于制备复杂药型结构、能量密度递变的高能炸药装药。炸药的直写沉积如同其他网络增材制造技术一样通过数字控制直写装置，将炸药乳液挤压成线条采用逐层叠加的方式打印出炸药。要实现利用直写沉积技术直写获得装药密度高的炸药关键在于炸药乳液的配制，只有当得到流变性能好、固相含量高、爆轰性能好的炸药乳液，才能突破传统的装药技术，实现复杂药型结构装药，提高炸药安全性。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种基于RDX乳液制备梯度结构炸药的方法，包括以下步骤：

步骤一、微米RDX基炸药乳液的制备：将混合溶剂和黏结剂混合均匀后，分别加入按不同比例混合的微米RDX和铝粉，混合均匀后再加入固化剂，搅拌混合均匀，得到微米RDX和铝粉的比例不同的多组微米RDX炸药乳液；

步骤二、微米RDX基梯度炸药药柱的直写：使用双支架的3D打印机对多组微米RDX炸药乳液进行逐一叠层打印，得到梯度结构炸药。

优选的是，所述微米RDX替换为微米HMX。

优选的是，所述混合溶剂为溶剂A和溶剂B的混合，所述溶剂A为三氯甲烷或苯乙烯；所述溶剂B为苯、甲苯、二甲苯中的任意一种；所述溶剂A和溶剂B的质量比为1.1～1.5:1；所述微米RDX和铝粉与混合溶剂的固液比为2～4:1；所用黏结剂为含能或非含能黏结剂；所述固化剂为多异氰酸酯(N100)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的任意一种；所述逐一叠层打印的针头直径为0.4～0.6mm、针头移动速度6～8mm/s、挤压压力为100～500kPa。