粉状含能材料斜撞的试验方法及斜面撞击装置与流程

本发明涉及炸药检测方法及测试设备技术领域，具体涉及一种粉状含能材料斜撞的试验方法及斜面撞击装置。

背景技术：

从第一次世界大战爆发开始，战争让世界各国对活炸药的需求量大增，同时，民用行业也对炸药的需求量有增无减。火炸药从生产到使用都不可避免地带来一些意外事故，很多科学家开始关注火炸药的安定性，感度。摩擦感度实验、撞击感度实验均是火工品八项安定性试验之一，它对所用仪器的要求很高。

近年来，高新技术在武器系统中的应用发展很快，特别是远程精确打击、制导与反制导技术的发展，一方面大大提高了武器系统作用的可靠性，但是另一方面却使武器系统自身所处的战场环境条件越来越恶劣，特别是打动能、高过载和大功率、高频宽带的电磁环境使得武器系统中的爆炸部件面临严峻的挑战。在此形势下，不敏感弹药(IM)成为各国弹药发展的重点和方向。要确保IM系统的整体安全性，爆炸序列中应使高能钝感传爆药与高能低易损主装药匹配使用。高能钝感传爆药不仅要可靠传递及增大爆轰能量、输出能量可靠起爆主装药，还要有优良的安全性和安定性，对外界各种刺激交底的易损性以及很强的环境适应性。

高能低敏感弹药的迅速发展，带动都中战斗部起爆、传爆方式和新型爆炸装药的不断研发。然而，目前我国检测技术相应比较落后，火攻技术科研、生产产品检测多数仍沿用老技术。粉状感度试验仪器包括撞击感度仪和摩擦感度仪。两者分别用于分装含能材料的撞击感度和摩擦感度，都是一种评价含能材料样品在受外界刺激下的安全性的仪器。但是上述感度试验仪器都智能针对单一刺激如撞击或摩擦进行评估，不能对实际存在的摩擦及撞击耦合的刺激情况开展含能材料安全性的评估。因此，目前我国亟需发展新的检测技术。

技术实现要素：

[要解决的技术问题]

本发明的目的是解决上述现有技术的问题，提供一种粉状含能材料斜撞的试验方法及斜面撞击装置。

[技术方案]

为了达到上述的技术效果，本发明采取以下技术方案：

一种粉状含能材料斜撞的试验方法，该方法是以不同斜面角度的斜面作为撞击面，进行撞击和摩擦耦合作用的测试。

本发明更进一步的技术方案，所述不同斜面角度的斜面包括斜面角度θ为60°的斜面和斜面角度θ为45°的斜面。

一种实施上述粉状含能材料斜撞的试验方法的斜面撞击装置，它包括落锤、击套、底座和斜撞击柱；所述落锤设置在斜撞击柱的正上方；所述击套固定在底座上，所述斜撞击柱配合安装在击套中，所述斜撞击柱分为上斜撞击柱和下斜撞击柱，所述下斜撞击柱与下斜撞击柱之间装有炸药粉末，所述上斜撞击柱的底面和下斜撞击柱的顶面为斜面角度相同的斜面。

本发明更进一步的技术方案，所述斜撞击柱的整体形状为圆柱形或方形。

本发明更进一步的技术方案，所述斜撞击柱的直径为10cm。

本发明更进一步的技术方案，所述上斜撞击柱的底面和下斜撞击柱的顶面均为斜面角度θ为60°或45°的斜面。

下面将详细地说明本发明。

粉状感度试验仪器包括撞击感度仪和摩擦感度仪，具体如图1和图2所示，图1中的装置为撞击感度仪、图2中的装置为摩擦感度仪。两者分别用于粉状含能材料的撞击感度和摩擦感度，都是一种评价含能材料样品在外界刺激下的安全性的仪器，其炸药样品粉末均放置在水平面击柱上。但是现有技术的装置只能针对单一刺激(撞击或摩擦)进行评估。不能对实际存在的摩擦及撞击耦合的刺激情况开展含能材料安全性评估。为了评估撞击与摩擦的耦合环境作用下含能材料的安全性，本发明建立了粉状含能材料斜撞试验方法。本发明引入了不同斜面角度斜面的设计，从而可以调节耦合刺激中撞击和摩擦的占比，以用于更复杂的条件下含能材料响应规律的研究。

本发明在落锤撞击感度试验仪器的基础上进行局部改造，使撞击由原来的平面撞击变为两斜面撞击。为实现不同程度的撞击与摩擦耦合作用，斜面角度θ优选设计为两种规格，即θ＝60°和θ＝45°。θ＝60°的情况撞击刺激所占的成分较大，摩擦刺激所占的成分较少。θ＝45°的情况正好相反，撞击刺激所占的成分较少，摩擦刺激所占的成分较多。不同的斜面角度可以调节撞击和摩擦的耦合情况。我们把这种与原来的圆柱体击柱不一样的带有斜面的击柱称为“斜撞击柱”。该试验装置称为“斜撞试验装置”，包括底座、击套和上下两个斜撞击柱。

本发明将斜面撞击试验结果与撞击、摩擦试验结果相比较，可以加深对这三种刺激方式之间的区别与联系的了解。建立的斜面撞击感度试验方法有助于指导含能材料感度测试方法的设计并为区分不同配方的安全性提供了新的选择。

本发明的斜面撞击试验装置，可以根据斜撞击柱的整体形状为圆柱形或方形设置为圆形的零位移斜面撞击装置和方形的位移可调斜面撞击装置。由于使用了斜面撞击，可以模拟撞击和摩擦的耦合加载；并且本发明的装置斜面角度可以选择，进一步的可以调节撞击和摩擦占比。如果着重考虑撞击，选用斜面角度较大的击柱。如果着重考虑摩擦，选用斜面角度较小的击柱。

[有益效果]

本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：

本发明的装置可以评估撞击与摩擦的耦合环境作用下含能材料的安全性；可以实现撞击和摩擦占比的调节。使用本发明的方法可以有效评估撞击与摩擦的耦合环境作用下含能材料的安全性。

附图说明

图1为现有技术的撞击感度仪结构示意图；图1中1a为落锤，2a为击柱，3a为炸药粉末，4a为击套，5a为底座；

图2为现有技术的摩擦感度仪结构示意图；图2中1b为摆锤，2b为摆锤支架，3b为击杆，4b为上滑柱，5b为下滑柱，6b为导向套，7b为冲子，8b为炸药粉末；

图3为本发明斜面撞击装置的结构示意图；图3中1为上斜撞击柱，2为下斜撞击柱，3为击套，4为底座，5为落锤；图中的θ即为斜面撞击装置的斜面角度。

具体实施方式

下面结合本发明的实施例对本发明作进一步的阐述和说明。

实施例：

一种如图3所示的实施上述粉状含能材料斜撞的试验方法的斜面撞击装置，它包括落锤5、击套3、底座4和斜撞击柱(1、2)；所述落锤设置在斜撞击柱的正上方；所述击套固定在底座上，所述斜撞击柱配合安装在击套中，所述斜撞击柱分为上斜撞击柱1和下斜撞击柱2，所述下斜撞击柱与下斜撞击柱之间装有炸药粉末，所述上斜撞击柱的底面和下斜撞击柱的顶面为斜面角度相同的斜面。

本发明的一种具体实施方案，所述斜撞击柱的整体形状为圆柱形或方形。

本发明的另一种具体实施方案，所述斜撞击柱的直径为10cm。

所述上斜撞击柱的底面和下斜撞击柱的顶面均为斜面角度θ为60°或45°的斜面。如果着重考虑撞击，选用斜面角度较大的击柱；如果着重考虑摩擦，选用斜面角度较小的击柱。

本发明更进一步的技术方案，所述落锤的设置在斜撞击柱的正上方25cm处，所述落锤的重量为10公斤。

上述斜面撞击装置在粉状含能材料斜撞的试验中的应用如下：

在进行粉状含能材料斜撞的试验时，首先用丙酮清洗斜面撞击装置并吹干备用；然后将炸药试验样品烘干，将烘干后的炸药试验样品均匀铺展到击柱上面。采用落锤撞击装置开展试验，每组做25发，落锤的高度设为25cm，落锤重量为10公斤；最后根据撞击时产生的声音、闪光、爆炸痕迹，判断是否发生爆炸并计算爆炸概率。

目前该装置已经在科研生产中使用。该装置能够有效测量含能材料粉末的斜面撞击感度，可用于评估含能材料粉末在摩擦及撞击耦合时的安全性。目前采用斜撞装置展开研究，获得了典型含能材料在斜面撞击下的安全响应规律。获得的试验规律以及建立的斜面撞击感度试验方法可为含能材料安全性试验方法的设计提供参考。

尽管这里参照本发明的解释性实施例对本发明进行了描述，上述实施例仅为本发明较佳的实施方式，本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。