1試驗部分

1.1試驗材料

采用20mm×20mm×20mm的HTPB方胚用來模擬高壓水分離后的碎塊，有效成分AP、Al含量分別為63.1%和14.2%，根據(jù)QJ914.2-1985復(fù)合固體推進劑成分分析方法!對粉碎后的Al、AP含量進行再測定。

1.2粉碎試驗
國內(nèi)研究人員認為:HTPB的機械感度主要由AP和催化劑所決定，粉碎時受熱和沖擊作用，對AP的扭曲和剪切過于猛烈，易產(chǎn)生熱點或活性中心，使得常規(guī)粉碎存在燃燒，甚至爆炸的可能性。現(xiàn)階段有濕式和干式兩種粉碎方法可以解決安全問題，通過計算可知，采用HTPB與冷卻劑之比為1：5條件下的濕式粉碎或轉(zhuǎn)速≤3000r·min-1、工作時間≤1min條件下的干式粉碎，均能保證粉碎機械對HTPB的沖擊小于臨界沖擊能，從而避免危險的發(fā)生。因此，本文分別測試濕式籠式粉碎法、干式旋風(fēng)切削法和遠程控制切割法的粉碎效果(編號分別為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)，在滿足安全的前提下選擇最佳的粉碎方式。

a濕式籠式粉碎法。南京理工大學(xué)的顧建良等人對廢舊發(fā)射藥的粉碎進行了細致研究，提出了濕法粉碎技術(shù)，并采用相應(yīng)的籠式粉碎機粉碎雙基藥取得了成功。依據(jù)HTPB與雙基藥同為含能材料的特點，采用籠式粉碎機對其進行粉碎研究。籠式粉碎機的轉(zhuǎn)速為3000r·min-1，粉碎比可達30~40。物料進入粉碎機后，在離心力和重力作用下向外圈運動的過程中，依次被高速回轉(zhuǎn)的各圈鋼桿擊打和破碎，整個過程以水為冷卻劑，保證粉碎的安全性。

b干式旋風(fēng)切削法。由于HTPB具有類似橡膠的性質(zhì)，合適轉(zhuǎn)速的橡膠粉碎設(shè)備原則上也可對其進行粉碎。為了解決物料遇水結(jié)團和流失的問題，本研究選用常用橡膠粉碎機械旋風(fēng)切削機進行試驗。物料由料斗經(jīng)螺旋輸送進入粉碎室，被高速旋轉(zhuǎn)的刀片剪切粉碎，通過負壓風(fēng)運的方法把物料運入旋風(fēng)分離器。對磨盤采取風(fēng)冷的方法解決整體的散熱問題，粉碎過程不需冷卻劑，便可保證試驗的安全性。

c遠程控制切割法。由于HTPB的危險性較高，最有效的安全措施就是盡量減少過程中操作者直接與之接觸的機會。采用遠程控制和隔離操作的總體思想，通過設(shè)計工業(yè)電視和遠程監(jiān)控HTPB的粉碎過程可以達到這一要求，設(shè)備總體布局如圖3所示。該操作過程在可以遠距離監(jiān)視與控制的防爆間內(nèi)進行，粉碎方式為干切割。將物料放入經(jīng)過改造的切割數(shù)控車床內(nèi)，調(diào)整好切削尺寸及方位，分別將其切成片(條(粒，粉碎過程應(yīng)注意進刀的速度不能過快，以防止意外發(fā)生。

1.3起爆試驗
粉碎后的HTPB能否作為工業(yè)炸藥的主要組分，目前，通常用8#雷管來評定其炸藥的起爆感度。以直徑45mm木質(zhì)圓筒為模具，用牛皮紙卷制高度約為30cm的紙筒作為裝藥筒，封一端為筒底并用膠水粘牢。將粉碎后的HTPB混合均勻的藥裝入藥筒內(nèi)，用木棒輕輕壓緊，藥柱高度約為裝藥筒直徑的3倍。將雷管插入藥柱或起爆藥圈內(nèi)并用膠布固定于藥筒內(nèi)，藥筒頂部封緊，留與起爆電纜線相連，對三種方式粉碎后的物料分別進行起爆試驗，如果8#雷管未能起爆，則加入少量鈍感黑索今提高其起爆感度。

2結(jié)論

(1)采用濕式粉碎雖然過程安全，但HTPB遇水結(jié)團的問題始終得不到解決，因此該粉碎方法對HTPB并不適用。

(2)遠程控制切割法最為安全可靠，但是限于工藝條件，粉碎后的物料直徑偏大，制備的工業(yè)炸藥無法被8#雷管引爆，仍然需要進一步粉碎。

(3)在適合的轉(zhuǎn)速和工作時間內(nèi)，旋風(fēng)切削機可以滿足對安全性的要求，粉碎后物料的直徑為1mm，滿足常用工業(yè)炸藥的起爆感度要求。鑒于旋風(fēng)切削機的粉碎時間和最大轉(zhuǎn)速受到較大限制，在下一階段工作中可采用液氮冷凍的方法，先將物料冷凍到-20~-30)，這樣既大大降低了危險性，又使物料處于玻璃態(tài)便于粉碎，這也是今后HTPB實現(xiàn)工業(yè)化粉碎的發(fā)展方向。