负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药及其制备方法

本发明涉及含能材料，具体涉及一种负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药及其制备方法。

背景技术：

1、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(3-nitro-1,2,4-triazol-5-one，简称nto)是一种高能钝感单质炸药，其能量水平与rdx相当，理论爆速和爆压分别是8550m/s和34.9gpa，其安全水平与俗称“木头炸药”的tatb相当，具有较低的机械感度、热感都和冲击波感度。此外，nto还具有合成工艺简单和制造成本低等特点，nto已成为现阶段最具发展前景的单质炸药之一，受到国内外学者的普遍关注。

2、然而，nto分子中的h极易释放到环境中，对战斗部的金属外壳产生很强烈的腐蚀破坏作用，这在很大程度上破坏了相容性和使用的安全性能，这种现象同样的也体现在其它酸性含能材料，如高氯酸铵、二硝基酰胺铵、2,4-二硝基苯甲醚、3,4-二硝基吡唑等，在具备高能量密度的同时，分子的酸性对金属的腐蚀性不容忽视。

3、因此相关技术领域人员亟需解决nto的酸性释放对炸药使用安全性影响的问题。

技术实现思路

1、为有效解决上述问题，本发明提供了一种在炸药表面负载纳米氧化镍的方法，增强炸药的抗金属腐蚀性。

2、本发明的目的是通过以下方式实现的：

3、一种负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药及其制备方法，包括以下步骤：

4、(1)纳米氧化镍分散液的制备：取一定量的纳米氧化镍粉末然后加入非溶剂中，在搅拌下加入表面活性剂，并超声分散，制备得纳米氧化镍分散液；

5、(2)炸药颗粒悬浊液的制备：取炸药颗粒于烧杯中，加入一定体积的非溶剂，搅拌形成炸药颗粒的悬浊液；

6、(3)负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药：搅拌下向炸药颗粒悬浊液中滴加纳米氧化镍分散液，然后在加热条件下超声处理；最后经离心，洗涤，真空干燥得到负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药。

7、进一步地，步骤(1)所述纳米氧化镍的粒径为20～300nm。

8、进一步地，步骤(1)所述非溶剂选自无水乙醇，乙酸乙酯，丙酮中任意一种。

9、进一步地，步骤(1)所述纳米氧化镍粉末与非溶剂的质量体积比为(0.01～0.5)g：(10～80)ml。

10、进一步地，步骤(1)所述表面活性剂选自三烷基氯化铵、三十六烷基甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵、十四烷基-二甲基吡啶溴化铵、丙烯酸二氨基乙酯氯化铵、三乙醇胺双硬脂酸酯甲基硫酸甲酯铵、十八酸酰胺丙基二甲基二羟丙基氯化铵中任意一种，所述表面活性剂的质量分数为0.5～2％。

11、进一步地，步骤(1)所述搅拌速度为200～650r/min，搅拌时间为10～40min。

12、进一步地，步骤(1)所述超声频率和功率分别为40khz和300w，超声时间为10～60min，超声温度30～55℃。

13、进一步地，步骤(2)所述炸药颗粒选自：3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮，二硝基酰胺铵、2,4-二硝基苯甲醚、高氯酸铵、3,4-二硝基吡唑中任意一种。

14、进一步地，步骤(2)所述炸药颗粒粒径为10～1000μm，炸药颗粒的纯度≥98％。

15、进一步地，步骤(2)所述炸药颗粒与非溶剂的质量体积比为(2～20)g：(50～150)ml。

16、进一步地，步骤(2)所述非溶剂选自：无水乙醇，乙酸乙酯，乙醚，异丙醇中任意一种。

17、进一步地，步骤(2)所述搅拌速度为200～400r/min，搅拌时间为10～30min。

18、进一步地，步骤(3)所述炸药颗粒悬浊液和纳米氧化镍分散液中固含物质量分数比为(75～99.5)％：(0.05～25)％。

19、进一步地，步骤(3)所述搅拌速度为400～600r/min，搅拌时间为15～50min。

20、进一步地，步骤(3)所述滴加速度为15～30ml/min。

21、进一步地，步骤(3)所述超声混合的频率和功率分别为20khz和800w，超声时间为10～55min，超声温度为45～60℃。

22、进一步地，步骤(3)所述离心速度为500～5000r/min，离心时间为5～20min。

23、进一步地，步骤(3)所述洗涤用剂选自无水乙醇、乙酸乙酯中的一种或两种的混合溶液，洗涤次数为2～5次。

24、进一步地，步骤(3)所述干燥温度为50～110℃，干燥时间为4～16h。

25、本发明还公开了一种根据上述任一制备方法制得的负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药。

26、本发明的有益效果在于：

27、根据上述方案制备得到的负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药，通过利用纳米氧化镍大的比表面积和表面大量存在o-h键在超声作用下与酸性炸药nto颗粒分子表面的酸性基团发生强相互作用，从而在炸药颗粒表面包覆一层纳米nio，有效的抑制了炸药颗粒的酸性释放，增强炸药的抗金属腐蚀性。

技术特征：

1.一种负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药的制备方法，包括：

2.根据权利要求1所述制备方法，其中：

3.根据权利要求1所述制备方法，其中：

4.根据权利要求1所述制备方法，其中：

5.根据权利要求1所述制备方法，其中：

6.根据权利要求1所述制备方法，其中：

7.根据权利要求1所述制备方法，其中：

8.根据权利要求1所述制备方法，其中：

9.根据权利要求1所述制备方法，其中：

10.一种根据权利要求1～9任一所述制备方法制得的负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药。

技术总结
本发明涉及一种负载纳米氧化镍的抗金属腐蚀型炸药及其制备方法，包括：一、制备纳米氧化镍分散液；二、将炸药颗粒加入非溶剂中制备得到悬浊液；三、向悬浊液中滴加纳米氧化镍分散液，通过超声混合方式，离心干燥后得到具有包覆结构的负载型抗金属腐蚀炸药。通过利用纳米氧化镍大的比表面积和表面大量存在O‑H键在超声作用下与酸性炸药NTO颗粒分子表面的酸性基团发生强相互作用，从而在炸药颗粒表面包覆一层纳米NiO，有效的抑制了炸药颗粒的酸性释放，增强炸药的抗金属腐蚀性。本发明提供的方法同时适用于多种酸性含能材料，如3‑硝基‑1,2,4‑三唑‑5‑酮、高氯酸铵、二硝基酰胺铵、2,4‑二硝基苯甲醚、3,4‑二硝基吡唑等。

技术研发人员：束庆海,王满曼,张星,柴晨泽,孙卓伟,邹浩明,吕席卷
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15