关于联合开展高氯酸铵/三乙烯二胺共晶类新型起爆药安全性研究的倡议

文 号

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虎哥(楼主) 21 天前 -2018-05-03 22:418458410楼
@last-order @佛面 @硝化肌肉 @Power_Vain @RodTech @power_rdx @718281828kc 和广大科学家:

根据dracula1429版主的预研(https://www.kechuang.org/t/82795),陈院士的文章尽管在该物质的爆热、爆速方面存在疏漏的可能,但该物质作为起爆药及特种火工品药剂的优点非常明显,例如:

1、DDT时间短,不需要强约束。
2、非正式测试的结果发现摩擦、撞击感度低,显著低于HMTD。
3、火焰感度良好。
4、起爆力中强,对于RDX的极限起爆药量预期少于70mg。
5、制备工艺简单,品质易控、产率高。
6、原材料毒性较低,危险性小,几乎无三废排放。

综上,该物质是目前所知候选对象中,综合情况最好的起爆药。

但是,过去在有机高氯酸盐方面的经验表明,该类物质可能存在难以预料的致敏、自爆风险,例如:

1、可能对光敏感。
2、可能易受金属离子污染,污染后感度剧烈提高。
3、相容性问题 。

十多年前发生过一起与有机高氯酸盐相关的大事故,当时的讨论帖见:https://www.kechuang.org/t/1244

高氯酸/三乙烯二胺体系可能安全一些,但仍不能掉以轻心,有必要进行全面的研究考察。

介于单人研究条件有限,现倡议有相关条件的专家充分发扬有利条件,进行文献的和实验的研究,尽快搞清楚大家共同关心的问题:

1、热安定性(差热,热失重)
2、可量化比较的机械感度(摩擦、撞击)
3、静电感度
4、光感度和光安定性(紫外、激光)
5、相容性(铁、铜、铬、镍、锌、铝等常见装药材料及镀层,常见工业反应器材料)
6、熔点、爆发点(温度)
7、其它如不同工艺条件,不同结晶状态的安全性比较
8、研究针对共沉、共晶盐类的预测理论

建议有合成资质的实验室自行合成,以https://www.kechuang.org/t/82795 公布的方法为标准方法。无合成条件但能够提供测试设备的,借出测试设备或就近为有条件取得样品的会员提供协助。

研究结果可写成论文,也可发在论坛相关板块。未尽事宜请联系@dracula1429 版主。

[修改于 11 天前 - 2018-05-14 10:37:58]


dracula142921 天前 -2018-05-03 23:458458451楼
爱好者们对寻找一种安全、合成简单、低毒、低成本起爆药的呼声由来已久。现有的几种体系的起爆药要么是原材料剧毒(叠氮类),要么是高感(过氧类),要么是合成复杂(硝基四唑类)。目前看来综合性能较好的是GT类,但GT类中性能较好的GTN也涉及到镍离子,而GTX则需要强约束使用环境。因此大家始终没有停下寻找新型起爆药和对旧有的材料进行改性来满足需求的脚步。
南京理工大学的研究小组将共晶技术引入到起爆药领域中开发出了SY起爆药产品,它具有无三废、合成简单、原材料相对低毒、吸湿性低、产率高等优点。但使用中存在火焰感度偏低、需要加强约束促使DDT的发生等缺点。
中山大学的研究组开发出了类似于SY的SA(仿SY进行命名)产品,通过替换二高氯酸乙二胺盐为高氯酸铵形成一种氧平衡更优的产品。但课题组并未阐明SA在起爆药领域的应用可能性。通过近期的少量测试,我发现SA作为起爆药使用时具有以下特点:
1、外径4.5 mm,壁厚0.8 mm的笔芯作为壳体,报纸或电工胶带封口,电热桥丝和烟花导火索均能促使SA发生DDT现象。电热桥丝累计测试8次和导火索累计测试6次,总计14次试验均使SA发生了爆轰。
2、测试条件使用报纸和电工胶带简易封堵就能达到DDT,无需加强帽与强约束环境。
3、在内径1.5mm的笔芯中SA发生了燃烧,没有爆轰。推测SA在极小直径中的爆轰与压药压力、密封条件等有关。
4、咨询Power_Vain网友的实验数据,并参考文献,我们认为ATN(氨基四唑硝酸盐)的起爆感度要低于RDX。因此在实验条件不足下,以ATN替代RDX进行起爆能力测试。在8*6mm的 6061铝合金管内,手工压装0.5g的ATN,装药密度1.24g/cm3,再压入70mg的SA,ATN完全爆轰。在8*6mm的 6061铝合金管内,台钳压装0.5g的ATN,装药密度1.53g/cm3,再压入50mg的SA,ATN拒爆。推测ATN在小直径、高密度下冲击波感度降低,后续将进一步完善实验。
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手工压装50mg的SA,堵头为报纸,验证物表明SA发生了爆轰。
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SA咋内径1.5mm笔芯中发生燃烧,SA未压药,前端未封堵。
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70mg的SA成功起爆了手压ATN,最左侧浅痕为ATN爆坑。该装置中无加强帽,堵头为电工胶带。
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50mg的SA未能起爆高密度ATN,但壳体仍然损毁严重。
目前的测试表明,SA具备了起爆药的基本要素。需要大家支援的主要是机械、静电感度和与金属材料相容性方面。虽然论文中表明SA机械与静电较低,热安定性良好,但该材料作为起爆药使用时需要小心重,鉴于目前再无资料对其感度数据交叉比较。本着实事求是的态度,感度定量数据需要多批次重复测量。
参考SY的金属相容性,SA可能与铝壳、合金铝壳、覆铜铁壳、镀锌铁基本相容,对发蓝铁壳腐蚀严重,测试时请谨慎处理。
ps:非正式的机械感度测试指的是铁锤在水泥地面敲击、摩擦,样品均未发出可辨认的声音,且地面残留有样品粉末。这点看机械感度最起码要比TATP和HMTD要低,因为铁锤无法量化,所以这一点仅供参考。

[修改于 21 天前 - 2018-05-03 23:48:14]


15445449621 天前 -2018-05-04 05:418458462楼
收到倡议,准备暑假试下(天知道哪去买药

拔刀斋21 天前 -2018-05-04 12:078458593楼
引用 dracula1429:
有个疑问,为什么常用起爆药几乎全部含有重金属离子?高感度的CHONCl化合物数量不少,但至今几乎没有出现实用化的起爆药?

NClittleprince21 天前 -2018-05-04 12:108458604楼
这个和铅的相容性怎么样?表示暑假会试一试用铅帽做约束的效果。

特斯拉小圈圈21 天前 -2018-05-04 15:028458635楼
高氯酸本地搞不到了😂 以前暑假卖我高氯酸的那个老板突然装作不记得我了,看来确实严管了

15445449617 天前 -2018-05-08 08:028459446楼
做此物的硝酸盐不知是否可行

博丽灵梦16 天前 -2018-05-08 19:368459557楼
盐类有一个普遍性的问题,就是往往对金属不友好。。

而且考虑到工艺的限制等等实际因素,残酸等等的影响也是未知的。

[修改于 16 天前 - 2018-05-08 19:37:37]


浪里黑条16 天前 -2018-05-08 22:358459608楼
引用 154454496:
有做的,但是作为猛炸药尚可,作为起爆药则各方面感度太低了,尤其是火感~

虎哥(楼主) 11 天前 -2018-05-14 10:078461169楼

十二年前合肥事故,是含有金属镍的有机盐。


dracula14294 天前 -2018-05-21 10:4884624510楼
引用:拔刀斋 发表于3 楼的内容:
有个疑问,为什么常用起爆药几乎全部含有重金属离子?高感度的CHONCl化合物数量不少,但至今几乎没有.....

起爆药领域我接触的不多,引入重金属离子猜测两方面:一是与重金属离子相连的键比较薄弱容易断裂;二是分解后形成的重金属为固态,一般重金属的比热容要较碱及碱土金属的低,形成的灼热颗粒温度更高,更有利于形成热点。

高感度的高氯酸有机碱类物质确实很多,但绝大部分都有着强烈的吸湿性。剩下的还要考虑感度、DDT难易度,几个条件一筛,几乎没啥剩下的。

在上个世纪90年代有人尝试用EDDP作为雷管中起爆药,但需要强约束、强点火环境,我的测试是电热桥丝在弱封堵的情况下只能点燃微量EDDP,生成的高压气体导致堵头脱离管壳。剩下的吸湿性低的高氯酸有机碱还有:高氯酸胍(感度太低)、二高氯酸苯二胺(DDT较难)。翻阅大量资料可以发现不引入共晶或络合物的话,高氯酸盐类基本没有实用化的可能性。


dracula14294 天前 -2018-05-21 11:0284624611楼
引用:博丽灵梦 发表于7 楼的内容:
盐类有一个普遍性的问题,就是往往对金属不友好。。而且考虑到工艺的限制等等实际因素,残酸等等的影响也是.....

对金属的相容性测试以已经展开,目前看来和铝合金的相容性较好,和钢铁相容性较差,铜、铅还要看下一步的实验结果。残酸反而不是大问题,并不是SA这个药会含有残酸,过氧需要酸做催化剂、GT和高氯酸络合物系列往往要用高氯酸复分解来获得相应的盐、雷汞的生产中也引入硝酸。而且由于SA溶解度低、吸湿性弱,除酸并不困难,醇洗或水洗鼓风干燥即可。


特斯拉小圈圈4 天前 -2018-05-21 12:1684624812楼
引用:dracula1429 发表于11 楼的内容:
对金属的相容性测试以已经展开,目前看来和铝合金的相容性较好,和钢铁相容性较差,铜、铅还要看下一步的实.....

同意。高氯酸系列的材料对铝很友好。 2年前做的EDDP+5%铝粉,现在的燃速和两年前一样,而且无明显吸湿现象。



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