[发明专利]一种销毁弹用复合燃烧剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧剂及其制备方法，具体涉及一种销毁弹用复合燃烧剂及其制备方法。

背景技术

未爆弹是部队作战、训练、实验中经常遇到的问题，未爆弹的出现严重威胁其周边人员、设施设备的安全，干扰军事行动和部队训练工作的正常开展，需要采取措施尽快排除。现有的销毁未爆弹的方法主要是引爆炸毁，炸毁需要提前捆扎炸药，检测雷管，需要排爆人员冒险触碰未爆弹，放置引爆炸药，工作繁琐危险，劳动强度大且效率低。再者，炸毁未爆弹需要有足够的安全防护距离，特别是当未爆弹在重要设施旁边或离居住区较近时，采用爆破法销毁未爆弹尤为不可取。

鉴于上述弊端，研究人员提出了一种新的销毁方法即金属熔流销毁法，该方法是采用复合高热剂制成的燃烧剂作为销毁弹装药药剂，燃烧剂经点燃后能产生高温熔融金属流体，该金属流体能够熔穿未爆弹壳体，引燃未爆弹内部炸药，直到未爆弹内的炸药燃烧完毕，从而将未爆弹销毁。

当前，应用于金属熔流销毁法的药剂较少，仅限于简单的几种高热剂的混合。例如，刘庚冉对氧化铁与铝的复合高热剂的热容量进行试验，以300g复合高热剂熔穿5mm厚的A3钢板（高热剂的燃烧试验研究，《防化研究》，2011年）。彭飞采用400g铁铝高热剂熔穿6mm厚的A3钢板（高热剂热熔穿能力计算与试验，《兵工装备研究》，2012年）。刘涛采用加入硝酸钡的铁铝高热剂200g完成了1mm厚金属壳体的地雷的销毁作业（高热剂应用于销毁废弃弹药的相关技术研究，学位论文，2013年）。但是，上述研究中高热剂销毁弹药的用量均较大，且产生的金属熔流体熔穿能力差，销毁效率低，不能满足快速、安全、高效销毁未爆弹的要求。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种销毁弹用复合燃烧剂，以解决现有销毁弹中燃烧剂用量大，熔穿能力差等问题。

本发明的目的之二就是提供一种销毁弹用复合燃烧剂的制备方法，以改善销毁弹燃烧剂的熔穿能力，提高销毁效率。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种销毁弹用复合燃烧剂，由如下各重量百分比的组分制成：主反应药剂60%~70%，稀释剂1%~5%，造气剂5%~10%，辅助药剂20%~30%。

其中，所述主反应药剂由0.3~1.5份三氧化二铁粉、1.6~2.9份四氧化三铁粉和1份铝粉制成；所述稀释剂为氧化铝粉；所述造气剂由0~5份碳化硅粉和6份硝酸钾粉制成；所述辅助药剂由6份氧化铜粉、4份铝粉、1~3份二氧化硅粉、5份镍粉、0~3份氟化钙粉和0~3份碳酸钙粉制成。

主反应药剂是本发明燃烧剂的主要成分，是产生热量和生成熔融态金属熔流的主要原料。稀释剂是一种不参与反应的惰性添加剂，用于调节反应生成热量的多少和反应速度的快慢。造气剂可提高气体生成量，提高反应环境压力，提高生成的金属熔流体喷出速度，增加金属熔流体的冲击动能，使金属熔流体能冲击并熔穿未爆弹弹壳引燃内部的炸药。辅助药剂可降低金属熔流熔点，增加金属熔流密度，使其保持良好的流动性和冲击能量，提高金属熔流体的作用效果。

优选地，本发明燃烧剂由如下各重量百分比的组分制成：主反应药剂68%，稀释剂5%，造气剂5%，辅助药剂22%。

优选地，所述主反应药剂由1.5份三氧化二铁粉、2.5份四氧化三铁粉和1份铝粉制成；所述造气剂由4份碳化硅粉和6份硝酸钾粉制成；所述辅助药剂由6份氧化铜粉、4份铝粉、2份二氧化硅粉、5份镍粉、2份氟化钙粉和2份碳酸钙粉制成。

本发明燃烧剂点燃后能够释放出大量的热，并快速生成熔融态金属熔流体（从药剂点燃到喷出高温金属熔流体只需1~2s），该金属熔流体具有极强的熔穿和引燃能力，能够在1~3秒内可靠熔穿厚度为15mm的铜、钢、铝等不同材质制成的弹丸壳体，并在弹丸壳体上形成规则的、直径为14.5~17.5mm的熔孔，并能够可靠引燃未爆弹内的炸药。

本发明燃烧剂所需点燃时间极短，采用本发明燃烧剂制成的药柱只需0.5~1.5秒便能点燃，点燃后的药柱燃烧稳定，无爆燃爆炸现象，生成的金属熔流体流动性好、喷出速度稳定、熔穿能力强。将本发明的复合燃烧剂用于销毁弹中，可将销毁弹的燃烧持续时间控制在5~7秒，该燃烧时间即保证了弹丸壳体的可靠熔穿，又可避免过多熔流体注入弹丸内造成泄压孔（熔孔）的堵塞而引起炸药燃烧速度增加，从而保证了销毁作业的安全性。因此，本发明燃烧剂满足了快速、安全、高效地引燃并销毁未爆弹的要求。

本发明的用药量少，以熔穿壳体厚度为8~15mm的弹丸为例，只需80g本发明的燃烧剂即可满足要求，远小于现有文献中的燃烧剂用量。