一种叠氮化合物及其合成方法以及作为耐高温起爆药的应用的制作方法
【专利摘要】本发明提出了一种叠氮化合物及其合成方法以及作为耐高温起爆药的应用,叠氮化合物的化学名称为叠氮化镉，分子式为Cd(N3)2；通过硝酸镉溶液和叠氮化钠溶液在要求的反应温度、物料配比、加料顺序、反应时间和反应液的pH值下进行反应，得到叠氮化镉。通过测试对叠氮化镉性能进行了综合评价：CA的撞击感度相当于叠氮化铅，而摩擦感度、静电感度要比叠氮化铅钝感得多。CA的分解峰温度比叠氮化铅高，达到334℃～370℃，爆炸温度达到417℃～426℃。CA的起爆威力比叠氮化铅要大。CA可以代替叠氮化铅用于耐高温雷管以及各种小型雷管中。
【专利说明】一种叠氮化合物及其合成方法以及作为耐高温起爆药的应用
【技术领域】
[0001]本发明涉及火工品【技术领域】，具体为一种叠氮化合物及其合成方法以及作为耐高温起爆药的应用。
【背景技术】
[0002]近年来，无论是在民用上还是在军事上，火工品的使用环境愈来愈恶劣。根据环境效应分析，火工品所遇到的极限服役环境主要有复杂电磁干扰环境，恶劣力学环境，极端高温高湿等自然气候。火工品在这种极限的电磁、力、温度、湿度等多种应力作用下服役，其性能将可能受到变化和损坏，以至于发生误作用和不作用。起爆药是火工品的关键含能材料，它是火工品可靠作用的能源，同时也是发生损伤失效与意外事故的根源。
[0003]在军事上，弹药中火工品要求能够耐高温暴露和瞬间烤爆，例如:某些战场环境与设备仓内，弹药高温暴露温度达到160°C，速射火炮弹药炮膛温度达到200°C。远程发射弹药与高速机载弹药要求能够承受反复的空气动力效应而产生的高温加热和气压变化，常规火工品及装药在高温和低压下不稳定，甚至导致武器失效。
[0004]在民用上，油气井和地下探测作业使用的爆破器材中也急需耐高温起爆药，根据现场测试报道:井深2000m，温度为100 °C ;井深3000-4500m，温度为200°C ;井深6000-7000m，温度为300°C ;井深15000-20000m，温度为400°C ;爆破器材极限热安定性条件为:要在该相应条件下，6小时以内爆炸性能不应有变化，在24小时内不应发生自爆。某些使用环境的耐温时间甚至达到150小时。
[0005]因此，研制一种耐高温起爆药一直是世界各国倍受关注的科学问题，对于提高军事和民用各类火工品的安全性和可靠性都具有十分重要意义。
[0006]目前，在我国常用的典型起爆药当中，具有显著耐温性能的品种没有。典型起爆药的耐温性能对比见表1。
[0007]表1:典型起爆药的耐温性能对比
[0008]
【权利要求】
1.一种叠氮化合物，其特征在于:叠氮化合物的化学名称为叠氮化镉，分子式为Cd (N3)2，结构式为
2.根据权利要求1所述一种叠氮化合物，其特征在于:叠氮化镉的外观为白色棱形片状结晶体,粒度均匀，粒度在30 μ m~60 μ m。
3.—种权利要求1或2所述叠氮化合物的合成方法，其特征在于:采用以下步骤: 步骤1:将四水合硝酸镉用蒸馏水溶解，配置成硝酸镉溶液，再用稀硝酸将硝酸镉溶液的PH值调成2~4，得到反应底液；将叠氮化钠用蒸馏水溶解，配成叠氮化钠溶液，其中叠氮化钠与硝酸镉的摩尔比为2:1 ; 步骤2:将装有反应底液的反应瓶水浴加热至60°C ±5°C，并匀速搅拌反应底液； 步骤3:将叠氮化钠溶液以每分钟约3ml~5ml的速度加入到装有反应底液的反应瓶中，在60°C ±5°C恒温下搅拌反应溶液，继续反应至少20分钟； 步骤4:将反应溶液冷却至室温，过滤出白色结晶产物，用乙醇洗涤白色结晶产物，在600C ±5°C下烘干，得到叠氮化镉。
4.根据权利要求3所述一种叠氮化合物的合成方法，其特征在于:步骤I中配置的硝酸镉溶液质量浓度为15%~30%，配成的叠氮化钠溶液质量浓度为10%~20%。
5.根据权利要求4所述一种叠氮化合物的合成方法，其特征在于:步骤I中配置的硝酸镉溶液质量浓度为20%，配成的叠氮化钠溶液质量浓度为13%。
6.权利要求1或2所述叠氮化合物作为耐高温起爆药能够用于军用耐温雷管、深井石油开采爆破装置或工程雷管中。
【文档编号】C01B21/08GK103864035SQ201410099932
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2014年3月19日
【发明者】盛涤伦, 陈利魁, 朱雅红, 杨斌, 张裕峰 申请人:中国兵器工业第二一三研究所