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3 学术问题(第2页)

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四个品种,各有利弊。

那么,到底选择哪一种为好?大家展开了热烈的讨论。

讨论后,仍然没有结果,原因是单纯地采用哪一种炸药都不太理想。

还是吴腾芳发话了,“从上面的分析来看,适宜作铵油炸药的硝酸铵只有采用多孔硝酸铵和粉状硝酸铵这两个品种。

多孔硝酸铵的吸油率高,松散性好,不易结块,但是堆积密度较小,每立方厘米只有800毫克,成本较高;而粉状硝酸铵只能表面吸油,即吸油率低,易结块,但是其颗粒细,成本较低。

为取长补短,综合各自的长处,可以采用多孔硝酸铵与粉状硝酸铵的混合物作氧化剂。”

“你们试验过没有?”

孔宪洪忙问道。

“试验过。”

吴腾芳说,“试验结果表明,当多孔粉状=7030时,混合物获得最大密度。

我这里有比值的变化规律表,一眼就可看清楚。

显微镜观察也表明,在该比值时混合物的混合状况最好,因此,可以确定选用多孔硝酸铵70%粉状硝酸铵30%的混合物作制造铵油炸药的氧化剂。”

吴腾芳接着讲述了可燃物的选定:铵油炸药可选用的可燃物主要是柴油和木粉。

“柴油是石油的分馏产物,是多种脂肪族碳氢混合物,含可燃元素99.5%,具有较高的燃烧热,大约每千克约41.8兆焦,其热值比木粉高约一倍;它是液态油类,比固体可燃物具有更好的包覆性和渗透性,这是对多孔硝酸铵而言,以使氧化剂与可燃物的混合体系具有更好的致密性、均匀性和反应性;它的挥发性和粘性适中,比煤油或重油更适宜于作铵油炸药可燃物。”

“木粉是一种廉价的可燃物,氧平衡为—137%,燃烧热约为每千克18.8兆焦;它既是一种可燃剂,又是一种疏松剂和吸附剂;加入木粉有利于提高铵油炸药的防结块性、吸油性、起爆感度、猛度,并增长贮存期;由于木粉呈黄褐色,吸油后颜色更深些,与白色的硝酸铵色差较大,所以掺入木粉,还便于判断混合产品的混合均匀性。

所选用木粉宜干燥,粒度适中即可。”

“综上所述,柴油的热值高,生成气体多,包覆性好,但其价格高,氧平衡太负,即缺氧太多;而木粉的热值虽较低,但其疏松性好,价格低,两者单独使用均不够理想。

因此,综合各自优点,取柴油与木粉的混合物作为铵油炸药的可燃物,而柴油与木粉的比例及用量必须依据铵油混合物体系的氧平衡及爆热等来确定。

零氧平衡时混合炸药体系的爆热最高,产生的有毒气体最少。”

钱院长笑了,说:“看来,你这个炸药部长早已成竹在胸。”

吴腾芳有点不好意思。

会场气氛开始活跃起来。

吴腾芳也不客气,干脆把自己的想法和盘托出。

他说,根据这种可行性设想,选择了三种比较有代表性的零氧平衡的铵(木)油炸药的配方作为研究对象。

这三种配比是:

硝酸铵柴油木粉的第一种配比为90:2.3:7.7;

第二种配比为91:3.1:5.9;

第三种配比为92:3.9:4.1;

经过对这三种配比的研究,他发现:当硝酸铵含量一定时,柴油含量增加,同时降低木粉含量,会导致铵油炸药氧平衡的下降;当柴油含量一定时,硝酸铵含量减少,同时增加木粉含量使混合物总量仍为100,也会导致铵油炸药氧平衡的下降;铵油炸药零氧平衡(配方)点随着硝酸铵含量的降低,而向左移,即向柴油含量降低、木粉含量增加的方向移动;在确保体系零氧平衡的前提下,在所讨论范围内,硝酸铵含量降低1%,柴油含量可降低近20%,而木粉含量(与前配方含量相比)可增加近45%,这对于降低铵油炸药的成本非常有利。

吴腾芳称这种配比对爆热的影响(就铵油炸药而言),其爆炸反应可以近似地看成可燃物(与氧化剂)在爆炸瞬间产生的极其迅速的氧化燃烧反应。

因此,铵油炸药的爆热近似等于其各组分的燃烧热的总和。

硝酸铵的燃烧热为116千焦摩;

柴油的燃烧热为7.732兆焦摩;

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