于志宏,饶文军,宋小兰,寇勇,王毅,安崇伟www.energetic-materials.org.cn含能材料ChineseJournalofEnergeticMaterials,Vol.31,No.2,2023(130-141)TNBA/TNAZ最低共熔物的制备及性能于志宏1,饶文军2,宋小兰1,寇勇3,王毅4,安崇伟1(1.中北大学环境与安全工程学院,山西太原030051;2.江西新余国科科技股份有限公司,江西新余338034;3.南京理工大学化学与化工学院,江苏南京210094;4.中北大学材料科学与工程学院,山西太原030051)摘要:采用静电喷雾方法制备了2,4,6-三硝基-3-溴苯甲醚(TNBA)与1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)不同质量比的低共熔物。根据低共熔物的差示扫描量热(DSC)曲线绘制了二元温度-组成(T-X)、熔融焓-组成(H-X)相图,从而得到最低共熔物的质量比。采用扫描电镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)、高效液相色谱(HPLC)、X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、X射线光电子能谱(XPS)、DSC和热重-质谱联用(TG-MS)等方法对最低共熔物形貌、组分含量、元素分布、晶体结构和热分解性质进行了研究,并对最低共熔物的机械感度、热感度和爆轰性能进行了测试和理论计算。结果表明:TNBA/TNAZ最低共熔物的最佳质量比为60.95∶39.05;其微观形貌无尖锐棱角,组分比例与静电喷雾前一致,表面元素分布均匀,晶体结构与原料基本一致;最低共熔温度为350.18K,相比原料TNBA、TNAZ降低了22.72K和24.82K;热分解反应速率常数为0.33s-1,活化焓为60.10kJ·mol-1,活化能为64.44kJ·mol-1,活化吉布斯自由能为135.21kJ·mol-1,活化熵为-143.78J·(mol·K)-1;最低共熔物的撞击感度(H50)为42cm,摩擦感度(FS)为20%,5s爆发点温度为558K;爆轰性能(氧平衡-34.83%,爆热5101.78kJ·kg-1,爆速7598.37m·s-1)介于原料TNBA与TNAZ之间,理论爆轰产物主要为N2、C(d)、CO、CO2及H2O。关键词:静电喷雾;低共熔炸药;TNBA;TNAZ;二元相图;爆轰性能中图分类号:TJ55文献标志码:ADOI:10.11943/CJEM20220590引言熔铸炸药具有工艺简单、生产成本低等优点,是目前应用最广泛的混合炸药。以TNT为载体的熔铸炸药曾占军用混合炸药的90%以上[1]。由于以TNT作为熔铸载体的传统不敏感熔铸炸药存在有毒、安全性能差、爆轰性能不理想以及装药存在易渗油、发脆、有缩孔等问题已不能满足现代不敏感弹药(IM)的要求[2-6]。因此,寻找替代TNT的液相熔铸载体的问题亟需解决。含能低共熔物是TNT替代物研究的方向之一,由于其可调...