炸药的分子与配方设计PDF电子书下载

1 炸药的热化学 1

1．1 炸药及其爆炸特征 1

1．1．1 炸药的分类 1

1．1．2 炸药的爆炸特征 4

1．2 炸药的氧平衡 7

1．2．1 氧平衡的概念 7

1．2．2 氧平衡的计算 8

1．2．3 混合炸药的氧平衡计算 12

1．3 炸药化学变化的形式和爆轰反应化学方程式 13

1．3．1 炸药化学变化的形式 13

1．3．2 炸药爆炸反应方程式 15

1．3．3 工业炸药的爆炸反应方程式 17

1．4 炸药的生成焓 26

1．4．1 键能加和法计算炸药的生成焓 26

1．4．2 生成焓计算值的电子效应修正和几何因素修正 33

1．5 炸药的爆热 37

1．5．1 炸药爆热的计算 38

1．5．2 提高炸药爆热的途径 46

1．6 炸药的爆温 48

1．7 炸药的爆容 52

1．8 常用粉状工业炸药的爆热、爆容和爆温计算 53

参考文献 54

2 炸药的绿色化学 55

2．1 绿色化学与原子经济概述 55

2．1．1 绿色化学 55

2．1．2 原子经济 56

2．2 绿色化学对炸药的要求 57

2．2．1 绿色化学对炸药的要求 57

2．2．2 绿色化学对工业炸药原材料的要求 59

2．2．3 绿色化学对工业炸药配方和爆炸产物的要求 60

2．3 原子经济性和能量对工业炸药的要求 61

2．3．1 氧化剂的选择 61

2．3．2 可燃剂的选择 62

2．3．3 原子经济性对工业炸药爆轰产物的要求 64

2．4 绿色炸药技术 66

2．4．1 绿色炸药制造技术 66

2．4．2 安全低易损性炸药技术 72

2．4．3 可降解分子间炸药技术 76

参考文献 81

3 单质炸药的分子特征与设计 83

3．1 单质炸药的分子特征 83

3．2 炸药密度的计算 85

3．2．1 摩尔折射度法 86

3．2．2 摩尔体积法 91

3．2．3 结晶化学法 98

3．3 单质炸药的密度与分子结构的关系 104

3．3．1 提高炸药密度途径的解析 104

3．3．2 键及基团对密度的贡献 105

3．3．3 特征密度ρ0与结构的关系 111

3．3．4 K值的影响因素 113

3．4 单质炸药能量水平的估算 117

3．4．1 单质炸药能量水平的估算 117

3．4．2 高爆热炸药合成方向的探讨 121

3．5 单质炸药的设计 123

3．5．1 高密度单质炸药的设计 123

3．5．2 缩合反应合成单质炸药 126

3．6 单质炸药设计和合成实例 136

3．6．1 1，4，6，9－四硝基－1，4，6，9－四氮杂双环[4，4，0]癸烷 136

3．6．2 2，4，7，9－四硝基－2，4，7，9－四氮杂双环[4，3，0]壬酮 137

3．6．3 1，3，5，7，7－五硝基－1，3，5－三氮杂环辛烷 139

3．6．4 2，4，6，8，10，12－六硝基－2，4，6，8，10，12－六氮杂三环[7，3，0，03，7]十二烷二酮－5，11(7201) 140

3．6．5 2，4，6－三硝基－2，4，6－三氮杂环己酮(662) 141

3．6．6 1，3，3－三硝基氮杂环丁烷(TNAZ) 142

3．6．7 六硝基六氮杂异伍兹烷 145

3．6．8 2，4，6，8－四取代－2，4，6，8－四氮杂双环[3，3，0]辛烷的合成 147

3．6．9 2，4，7，9，11，14－六氮杂三环[8，4，0，03，8]十四烷 150

参考文献 151

4 耐热炸药的分子设计 154

4．1 概述 154

4．1．1 耐热炸药概述 154

4．1．2 耐热炸药的现状与发展 155

4．1．3 耐热炸药的应用 158

4．2 提高单质炸药分子耐热性的途径 162

4．2．1 氨基对提高耐热性的作用 163

4．2．2 共轭体系对提高耐热性的作用 163

4．2．3 成盐对提高耐热性的作用 164

4．2．4 分子结构对称性对耐热性的作用 166

4．3 耐热炸药的分子结构特征 167

4．3．1 1，3，5－三氨基－2，4，6－三硝基苯的分子结构与热安定性 167

4．3．2 六硝基芪的分子结构 173

4．3．3 2，6－双苦氨基－3，5－二硝基吡啶分子结构研究 177

4．4 典型耐热炸药的合成设计 183

4．4．1 合成1，3，5－三氨基－2，4，6－三硝基苯的新方法 184

4．4．2 六硝基芪的合成新方法 187

4．4．3 2，6－二苦胺基－3，5－二硝基吡啶的合成新法 191

4．5 新型耐热炸药的设计和合成 195

4．5．1 2，4，6－三硝基－3－氨基氯苯的合成 195

4．5．2 2，6－二(2′，4′，6′三硝基－3′－氨基苯胺基)－3，5－二硝基吡啶的合成 196

4．5．3 N，N′－二(2，4，6－三硝基－3－氨基苯基)乙二胺的合成 198

4．5．4 N，N′－二(2，4，6－三硝基－3－氨基苯基)脲的合成 199

4．5．5 2，4，6－三硝基－3－氨基氯苯与二元胺缩合反应研究 199

参考文献 201

5 军用混合炸药的配方设计 203

5．1 军用混合炸药的概述 203

5．1．1 军用混合炸药的组成和分类 203

5．1．2 用于混合炸药的单质炸药 205

5．1．3 发展中的军用混合炸药 209

5．1．4 军用混合炸药的性能要求 212

5．2 梯恩梯载体的混合炸药配方设计 215

5．2．1 以梯恩梯为载体的混合炸药 215

5．2．2 以梯恩梯为载体的混合炸药的配方与性能 217

5．2．3 以梯恩梯为载体的混合炸药的改进 222

5．3 高聚物粘结炸药的配方设计 227

5．3．1 高聚物粘结炸药概述 227

5．3．2 造型粉的配方设计 229

5．3．3 塑性炸药的配方设计 239

5．3．4 挠性炸药的配方设计 244

5．4 军用含铝炸药的配方设计 249

5．4．1 军用含铝炸药的概况 249

5．4．2 军用含铝炸药的配方设计 253

5．4．3 含铝炸药的爆轰参数计算 262

5．5 液体炸药的配方设计 267

5．5．1 液体炸药的概况 267

5．5．2 液体炸药的配方设计 270

参考文献 277

6 工业炸药的配方设计 279

6．1 工业炸药的配方设计原则 279

6．1．1 工业炸药的氧平衡设计原则 279

6．1．2 性能、成本和爆破使用的平衡统一 280

6．1．3 减少环境污染和提高生产安全性 280

6．1．4 配方设计与生产工艺的综合考虑 281

6．1．5 工业炸药的配方设计要点 281

6．2 工业炸药配方设计的现状 281

6．2．1 工业炸药配方设计的现状 281

6．2．2 工业混合炸药配方设计的适用性和经济性原则 282

6．3 工业炸药配方设计的氧平衡法 283

6．3．1 解析法进行配方设计计算 283

6．3．2 图解法进行配方设计 284

6．3．3 图解法用于岩石膨化硝铵炸药的配方设计 286

参考文献 288

7 数学模型设计工业炸药配方 289

7．1 工业炸药配方设计数学模型的建立 289

7．1．1 含C、H、O、N元素的工业炸药配方设计数学模型的建立 289

7．1．2 含C、H、O、N、Al元素的工业炸药配方设计数学模型的建立 292

7．1．3 含C、H、O、N、S元素的工业炸药配方设计数学模型的建立 294

7．1．4 含C、H、O、N、Na的工业炸药配方设计数学模型的建立 295

7．2 岩石膨化硝铵炸药配方设计的数学模型 297

7．2．1 岩石膨化硝铵炸药的特点及生产工艺 297

7．2．2 岩石膨化硝铵炸药的配方设计数学模型 299

7．3 膨化铵油炸药配方设计的数学模型 306

7．3．1 大包膨化铵油炸药的配方设计的数学模型及求解 306

7．3．2 大包膨化铵油炸药配方的爆炸性能 308

7．4 膨化硝铵震源药柱的配方设计数学模型 308

7．4．1 膨化硝铵震源药柱概述 308

7．4．2 膨化硝铵震源药柱的配方设计数学模型 310

7．4．3 膨化硝铵震源药柱配方设计的实验研究 313

7．5 粉状铵梯油炸药配方设计的数学模型 315

7．5．1 粉状铵梯油工业炸药配方设计及最优化的数学模型和求解 316

7．5．2 数学模型计算结果的分析 318

7．6 含铝膨化硝铵炸药配方设计的数学模型 318

7．6．1 含铝硝铵炸药配方设计的数学模型 319

7．6．2 含铝硝铵炸药配方设计数学模型的求解 320

7．6．3 含铝膨化硝铵炸药的爆炸性能研究 321

7．6．4 铝粉质量分数与炸药做功能力的关系 322

7．7 含硫膨化硝铵炸药配方设计的数学模型 323

7．7．1 硝铵硫磺工业炸药配方设计的数学模型 323

7．7．2 数学模型的计算结果 325

7．7．3 新型膨化硝铵硫磺炸药与现有工业炸药理论参数和爆炸性能的比较 325

7．8 乳化炸药配方设计的数学模型 326

7．8．1 乳化炸药配方设计数学模型具体数学表达式和求解 326

7．8．2 配方设计对乳化炸药爆热和爆容的影响 328

7．8．3 乳化炸药配方设计的实验研究 332

参考文献 333

8 工业炸药配方设计数学模型的其他应用 335

8．1 用工业炸药配方设计数学模型评价分析现有铵梯油炸药的配方 335

8．1．1 粉状铵梯油炸药的基本参数 335

8．1．2 粉状铵梯油炸药配方设计的数学模型及计算结果 336

8．1．3 粉状铵梯油炸药理论配方的分析与评价 338

8．1．4 结论 340

8．2 氧平衡对粉状工业炸药爆炸性能影响的数学计算 340

8．2．1 含C、H、O、N、Al元素粉状工业炸药配方设计的数学模型 340

8．2．2 氧平衡对粉状工业炸药爆炸性能影响的计算依据 342

8．2．3 氧平衡对岩石膨化硝铵炸药爆炸性能影响的数学计算 342

8．2．4 氧平衡对铵梯(油)炸药爆炸性能影响的数学计算 345

8．2．5 氧平衡对含铝铵梯油炸药爆炸性能影响的数学计算 349

8．2．6 结论 349

参考文献 351

9 工业低爆速炸药的配方设计 352

9．1 低爆速炸药的概述 352

9．2 低爆速炸药配方设计理论基础 353

9．3 低爆速炸药的配方及生产工艺 355

9．4 低爆速膨化硝铵炸药配方设计 358

9．4．1 低爆速膨化硝铵炸药的组成 358

9．4．2 低爆速膨化硝铵炸药的配方设计 358

9．4．3 低爆速膨化硝铵炸药的制备 359

9．4．4 低爆速膨化硝铵炸药的原材料成本分析 360

参考文献 361