[发明专利]一种反应催化型高爆容含能微弹丸的制备方法

说明书

本发明涉及一种反应催化型高爆容含能微弹丸的制备方法，属于新概念毁伤领域。该反应催化型高爆容含能微弹丸由氟聚物基由氟聚物基含能微弹丸基础配方和反应催化剂构成，通过调整反应催化剂的种类、粒径来充分利用氟聚物基含能微弹丸的能量利用率。所得产品具有毁伤增强、减少碳排放、提高毁伤能量的利用率等增益，在防空反导、破甲杀伤等领域具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种反应催化型高爆容含能微弹丸的制备方法，属于新概念毁伤含能材料领域。

背景技术

含能微弹丸是新发展的一类新概念毁伤含能材料，其原理是将高分子氧化剂和金属还原剂通过核壳结构设计后，在高速冲击、高温引燃或激光点火等较高能量的引发下，发生快速的剧烈氧化还原反应，从而对外释放高温，利用高温条件下金属氟化物的气态效应实现数千倍的体积膨胀，从而进一步产生超压作用，对目标形成高温、超压等复合毁伤效果，在防空反导、破甲杀伤等领域具有广阔的应用前景。

近年来，以北京理工大学为首的研发团队，利用高分子氟聚物和活性金属发生剧烈自维持氧化还原反应后释放高温的原理，开发出一系列高分子基含能微弹丸配方。其中，开发的高爆容含能微弹丸在原有基础配方基础上，增加了高爆容氧化剂，旨在通过高爆容氧化剂与活性金属的剧烈反应，释放出气体组分氧气，一方面提高金属粉的反应利用率，另一方面有利于提高反应体系的爆容，从而显著提升侵彻爆破的毁伤效果。由于氟聚物与金属粉的反应尤其迅速，通常反应时间在毫秒级，为了提升高爆容氧化剂的反应效率，开发一种能有效提升高爆容氧化剂与金属反应速度的催化剂，具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种反应催化型高爆容含能微弹丸的制备方法，催化加速高爆容氧化剂与金属的反应速度，提高能量利用率，其材料来源广泛、成本可控、制备过程简单，适宜于批量工业化生产。

本发明涉及一种反应催化型高爆容含能微弹丸的制备方法，高爆容含能微弹丸由高爆容含能微弹丸基础配方和反应催化剂配置而成，通过调整反应催化剂的种类、粒径来提高高爆容氧化剂和金属的反应效率和含能微弹丸的能量利用率。

一种反应催化型高爆容含能微弹的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：利用化学改性、包覆、混粉、干燥工艺，得到高爆容含能微弹丸基础配方A；

步骤二：将高爆容含能微弹丸基础配方A与反应催化剂通过混粉、造粒系列工艺，得到一种反应催化型高爆容含能微弹丸；

步骤三：通过调整反应催化剂的种类、粒径来提高含能微弹丸的能量利用率。

步骤一和步骤二所述的高爆容含能微弹丸基础配方A包括氟聚物和活性金属粉，高分子氟聚物30～75份，粒径50～400μm；活性金属粉25～70份，粒径10～75μm；硅烷偶联剂0.5～3份；粘结剂0.5～5份；高爆容氧化剂3～35份，粒径10～～75μm；

步骤二所说的反应催化型高爆容含能微弹丸，其中高爆容含能微弹丸基础配方85～97份，反应催化剂3～15份；

步骤二、三所述的反应催化剂为CuO、Fe₂O₃、Fe₃O₄、MnO₂等。

有益效果

1、一种反应催化型高爆容含能微弹丸，由高爆容含能微弹丸基础配方和反应催化剂构成，采用常规的金属粉末、高分子氟聚物、粘结剂及催化剂为原料；采用化学改性、包覆、混粉、造粒、干燥等工艺，过程简单，无特殊工艺要求，成本低，便于批量生产。

2、本发明制备的一种反应催化型高爆容含能微弹丸，通过调整反应催化剂的种类、粒径来提高含能微弹丸的能量利用率。所得产品具有无硫、无氮、微烟、能量利用率高、安全性高等优势，是一类环境友好型的特种毁伤含能材料。

具体实施方式