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1、第21卷 第4 期 2 0 0 0 年 1 2 月四川兵工学报V o lD e c21,Vo.4 ， 2 00 0炸药热安定性的讨论胡庆贤中国工程物理研究院化工材料研究所 摘要1 用不同 热分解测试方法的试验结果将炸药进行了模糊聚类， 并对各 类炸药的热安定性进行了讨论。结果表明， 用该方法， 可以Y T合比 较炸药热安定 性的优劣， 为正确评价炸药的热安定性提供了依据 关. 词:炸药热安定性r引言炸药在热能的作用下， 要发生分解反应。 随着受热沮度的提高， 分解反应加剧， 放热效应 增大。为了在成型加工和长 期贮存中保持既定 的性能， 要求炸药有良好的热安定性。研究炸 药热安定性的方法很多，
2、 例如布氏法、 真空安定 性法、 差热分析(DTA)、 热重量分析(TGA) 、 和 差动扫描量热计等方法。每种试验方法都有一 定的适用范围。用不同的测试方法测试多种炸 药热安定性的排序结果也不尽一致。用不同测 试方法的试验结果综合评价一种炸药的热安定 性， 是一个较困难的问题。考虑炸药的使用情况和所用测试方法的特点， 将待评价炸药与已 熟知其性能的炸药进行模糊聚类， 根据炸药的 分类情况评价炸药的热安定性是一种简便的方 法。 本文用模糊聚类分析的方法， 对 一 些炸药 进行分类， 并对每 类炸药的热安定性进行了讨 论 。2几种炸药的热安定性的模糊聚类按笔者在文献 月中所述的方法， 用布氏法
3、(120r- ,48b) ,真空安定性试验(VST)(120V ， 48h)、 热失重法(T(;)(1209 0 ,48h)和差热分析 实验(L )TA)所得放热峰的数据进行模糊聚类， 其原始数据矩阵数据如表1所示。/ ( 0 0 8 5 0 4 ? 0 7 2 8扔犯珊2 9 4 2 7 9郑2 7 9哪 咖渐 脚珊0 4 8 7 1 9 砧0 8 翻 仍 茄 7 4仍1 0 肠n”， Jnt lI lu.盆nUI， nU八UnnU邪 归 盯 刀 码 脚 乃 3 0 倪 邓n仆nUn”llnl l户I lnUnUnU-二炸 药名 称HM. XPE PVRDXT 们 JOB- 9003 1H一
4、 9105 10 - 9159 GH- 92表1 几种 炸 药的 热 分 解 数据 (2,31 布 氏 法 (1 201 C,48h)IV S T(1 2 0f i,4 8 h ) I iTG(1201 C,48h) .仃 队(120r .48h)/ ( %)25.0一 9144一99 14TH47铭 10 -91 85HMC /C A T 嘴结 荆碗感 剂 R D X/M结 剂 碗感 剂 H MX/#结 剂滋感荆 F U N 砧结 p)碗感 m H MX/M结 剂 跳感刘 TA TB/9 结 刘 HN 4X /1 A T B/粘 结 剂 麟感 剂 m tkiu 结 剂碗感 翁And-g-,
5、0.0428.200.220.03 0.1 8 1.6290.771.610. 120.381 0.61 45 0.25J 0 J B注:炸药HMX,PEIV,ROX一依次用x l、 x Z、 Xl表示收稿日期:1999一 09一 03胡庆资:炸药热安定性的讨论23经极差一平移变换后得: 、:印.0003510 .00 6700 .1幻530 .05680 .02630 .056 10 .00320 . 0 1250 .0 148l0 .020000 .0 1760 .0 4730 .064 10 .0 1440 .0 2800 .0 1080 .02360 .0 1000 . 09470 .
6、 50240 . 4 1960 . 17870 . 4 19 10 . 14 460 . 42 661 !0 . .0 2 0 7L 0 .0 0 7 80 .的 13I0 .02040 . 079 10 . 13390 . 07270 . 130 10 . 3342() 091洲 100 . 0 1890093 10 . 395200 . 40 7 10 . 42 6(, 取(aa, ,a3,h,)_ (0.23,0.23,0_23,0.30 ,采用加权绝对值距离法计 算模糊相似矩阵R叫2 0 3脚叫 叫刚训18 4 5 1叫 s o o j9 6 9 1门 I 0.1 910 .9 000
7、 .292I0 .94 50 . 1720 .854I0 .9600 .2 160 .8 720 .9 5710 .94 60 .23 10 .8600 .9420 .98 30 .90 110 .8330 . 3580 .9(洲 )0 .8 140 .8 560 .9220 .8 5010 . 8 4 1一用平方法求得传递闭包 R0 . 8090.0050 . 7 1 10 . 82 20 . 7860 . 7100 .77 50 .6 470 . 79 5】0 .9880 . 1960 .8970 .9440 .9630 .叭)【0 .9580 .8340 .9700 .80 9l9 6
8、6 渐 8 7 5 9 6 7 9 8 5 0 0 2 9 7 5n引nU( 1nUnU们n引%9 54 47 4 9 3820 子民81nn”nn n叫 洲 词 叫叫 叫 叫州树耐 曰氏住00住00000010 .3580 .90210 .358I0 .9690 .3580 .902I0 . 9700 . 3580 . 9020 .969l0 .9020 .3580 .94 40 .90 20 .90 2.0 .9700 .3580 .9020 .9690 .9830 .9020 .9700 .3580 .90 20 .9690 .9860 . 9020 .9020 . 3580 . 922
9、0 . 9020 .9020 . 9220 . 902l983902l0 .8220 .3580 .8220 .8220 .8220 .8220 .8220 .8220 .822l0 .9880 .358(c洲 1 20 .9690 .9700 .9020 .9700 .9020 .9700 . 822In”n目胜 川 喻 卜当， 匕当(R和R 矩阵中 因为，t r; ， 故只 写出了 主对 角 线上方的 元 素)当 置 信度水平A由1,0.988, 一直减小到0.358 时， 由模糊等价矩阵 R 将炸药按热分解的程度分类如下:1 时， 炸药分为 12 类: 一:一:一， 6. 27s ， 、
10、t=sg， .、 ， 二 1 2I， 即每一种炸药各成一类。 0.994 时， 炸药分为 11 类， 二 ， ，2 4羚人 誉 老沸四川兵工学报Vol.21,Vo.4 Dec， 2 00 0.t:1 2i 于 ， 、 ， 二 2， 二 3， )二 ; ， 二 5， )二 6， 1X71， 二 : ， )二 一 ， 0i， ) X 1 1， 即JO 一 9144,J0 一 9185被分为一 类， 其余炸药各成一类。 当2 一0.988 时， 炸药分为 1 0 类， 二 ， x1 1 ， 二 9， 二 一 ， 2， ， 2， J一;I;: ， is， ， Izf if， 171， zgi， 一 二
11、 1 01。R DHMX,TH一 4748 为一 类， JO一 91 44,JO一 9185为另 一类， 其 余炸药各成一类。 当d = 0.986 时， 炸药被分为9 类。二 :， ， 。 、 ， I g， 一: ， 2， 二 ， ， .， 一 2， !， 3， 二 ， !J6， 1,-7i， ， : ， 1 i.i lpi， 0p HMX,TH一 4748 为一 类 10 一 9144,10 一9185,JOB一9003 为另一 类， 其余炸药各成 一 类。 当z 二 0.983 地， 炸药被分为8 类。二 ， ， ， .。 ， .， 一， ， 二 。 2, - )5， 二 ， ， I i
12、21, IX, f， 1.241， ， 一 ， ISsi， rtoi。即HMX,TH 一 4748 为一 类， JO一 9144,JO一 9185,10B一 9003,30 一 9159 为另一类， 其余炸药各成一 类。 当x = 0.970 时， 炸药被分为7 类。121, X1 1,3 9,-1 .1 2, ， 5， 二 ， ， 1X21， IX31， 1X41， 11.6i、 二 : :， 二 ，。 。即HMX,TH一 4748J O一 9144, JO一 9185,10S一 9003,1() 一 9159 为一类， 其余 炸药各成一类。 当A=0.969 时， 炸药被分为6 类。1X1
13、, X1 1， 二 ， ， X1 2， 一， -5, X7, X4， X2， X31， IX6，_ 二 : ， IX1 oi。即HMX,TH一 4748,10 一 9144, JO 一9185,JO1 3一9003 J O 一9159 ,TNT 为一 类， 其余炸药各成一类。 当x =0.944 时， 炸药被分为5 类。txl, 二 1 1-2 ,9， 二 ._,X5,17, - 141， 13,X61， 1a21， 二 :I二 toi。U PHMX,TH一 4748,JO 一 9144,JO一 91 1 2, -r5, X7, 14， I,r3, a-6， 二 。 ， X2,二 1 nl。D
14、 P HMX, TH 一4748,JO 9144,JO 一9185,JOB 一9003, J() 一9159, TNI为一类.RDX,JH一 9105,(:H一 923 为另一类， 其余炸药各成一类。 当d =0.902 时， 炸药被分为3 类。IX,z， ， ， ， ， ， : ， :一 ;， r7， X4, X3, - 26， 二 。 ， .72，I _rtn 。PP HNL X,TH 一 4748,10 一 9144,JO一9185 ,JOB一9003 ,JO 一9159 ,TNT ,RDX,JH 一9105,GH一 923 为一类， PETN,J() 一 9014 炸药 各成一 类。
15、当A=0.822 时， 炸药被分为2 类。IX1, 1 ， 、， ， ， ， 1 2,.r5,17,X4,X3,d6, ， 、 ， 二 II， , I。PPHMX,TH 一 4748 ,JO 一 9144,JO 一 9185 ,JOl3一 9003,1() 一9159,TNT ,RDX,JH 一9105.GH 一 923JO一 9014 为一类,PETN炸药为 一类 当A二0.358 时， 炸药分为一类。)， 。 ，X I, ， Y9 , .I-12 , -25 , X 7 , X 4 , X 3 , X6 , 1-S - I10 , -1= 【 。其动态聚类图如图 1所示。毖奢廿、一习知 川
16、 叨 明 胡 翔”认0。引图 1几种炸药按热分解分类的动态聚类图3讨论(1)由以上模糊聚类可以 看出， 当置信度水 平x = 0.902 时， 上述炸药可被分为三类， HMX,RDX、 以及以HMX,RDX为基的高聚物 粘结炸药都被分为一类， 而PETN,JB一 %14 各自 成为 一类。由表1可见,PET，炸药的热 安定性， 是所示炸药中最差的， 4 种热分解测试 方法都表明， 它在受热后易发生分解。而JB一 901 4炸药的热安定性， 在上述炸药中是较好 的。 差热分析放热峰为386.7Y ; , 比其他所示 炸药高得多。在 120V , 48h 的热失重为 0.03%。 在所 示炸药中是最低的。真空安定性 试 骏表明， 120 ,48h 的放气量为0.30m!/5g,胡庆贤:炸药热安定性的讨论比TNT 炸药高， 而与JO一
