[发明专利]一种多孔TATB炸药球晶及其制备方法

说明书

本发明涉及一种多孔TATB炸药球晶及其制备方法。球晶是由直径为200nm～400nm的纳米棒，经中心向外辐射而成，球晶的粒度范围为5μm‑15μm，球晶平均圆度值在0.89以上。多孔TATB炸药球晶制备方法包括以下步骤：(1)TATB饱和溶液的制备，将TATB加入到离子液体中，70℃‑130℃完全溶解，配成TATB饱和溶液。(2)多孔TATB炸药球晶的制备，采用降温结晶方法，将所述TATB饱和溶液在搅拌下，首先降温至设定温度，之后保持该设定温度，恒温静置，经过滤、洗涤和干燥，得到所述多孔TATB炸药球晶。本发明工艺流程简单，制备过程中没有任何添加剂，所用离子液体均可回收再利用。制备得到的多孔TATB炸药球晶具有更好的流动性和抗团聚性能。

技术领域

本发明属于含能材料领域,具体涉及一种多孔TATB炸药球晶及其制备方法，本发明在钝感弹药中具有较好的应用前景。

背景技术

1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)是美国能源部批准的唯一能全面满足钝感高能炸药(IHE)标准的单质炸药。以TATB为基的PBX极大地提高了武器系统的安全性，备受需要运用钝感炸药的军事领域青睐，已成为大多数武器战斗部装药的主要成分。

由于TATB的高钝感性特点，使得TATB在许多配方及部件都有不同的用途，如粗颗粒和细颗粒TATB(通常粒径大于10μm)可用作主炸药配方，而一些粒径更小的颗粒如亚微米或超细TATB(粒径约1μm)可以用作含能钝感剂或用作冲击片雷管始发装药，亚微米TATB甚至纳米级TATB除保留普通尺寸TATB高度钝感、热稳定性好等优异性能外，还具有临界直径更小，对短脉冲下的飞片起爆敏感等优点，非常适合于起爆、传爆系列，可用于钝感冲击片雷管始发药。

然而，超细炸药颗粒的分散性差，在使用和长期贮存时容易发生团聚和长大，从而降低起爆传爆的可靠性。因此，如何抑制超细TATB颗粒的团聚是目前亟待解决的关键问题，这对拓展TATB使用范围，提高武器系统安全可靠性具有重要意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多孔TATB炸药球晶及其制备方法，以期解决背景技术中存在的技术问题。

本发明制备的多孔TATB炸药球晶是由直径为200nm～400nm的纳米棒，经中心向外辐射而成，球晶的粒度范围为5μm～15μm，球晶平均圆度值在0.89以上。这种多孔TATB炸药球晶兼具纳米材料的高比表面积和微米颗粒的结构稳定性，颗粒分散性好，具有更好的流动性和抗团聚性能，有利于提高TATB存放和使用安全性。

为了达到上述技术效果，本发明提供了一种多孔TATB炸药球晶制备方法，包括以下步骤：

(1)TATB饱和溶液的制备，将TATB加入到离子液体中，70℃～130℃完全溶解，配成TATB饱和溶液。

(2)多孔TATB炸药球晶的制备，采用降温结晶方法，将所述TATB饱和溶液在搅拌下，首先降温至设定温度，之后保持该设定温度，恒温静置，经过滤、洗涤和干燥，得到所述多孔TATB炸药球晶。

进一步的，所述步骤(1)中的离子液体优选的是咪唑盐离子，其中更优的是1-乙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑硝酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑乙酸盐，1-乙基-3-甲基咪唑碳酸氢盐，1-乙基-3-甲基咪唑溴盐，1-乙基-3-甲基咪唑氯盐，1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑硝酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑乙酸盐，1-丁基-3-甲基咪唑碳酸氢盐，1-丁基-3-甲基咪唑溴盐，1-丁基-3-甲基咪唑氯盐，1-烯丙基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐，1-乙烯基-3-乙基咪唑四氟硼酸盐中的任意一种或几种。

进一步的，所述步骤(1)中TATB与离子液体的质量比为0.001～0.10。

进一步的，所述步骤(2)中的搅拌速度为50～300rpm。

进一步的，所述步骤(2)中的降温速率为0.1℃/min～10℃/min。