（一）主要设备与原料准备

主要设备：量程为2 kg的分析天平（0.5 g）；Φ45 cm，长约40 cm的木质装填模具；手工卷制厚度为0.2 mm的牛皮纸药筒；试验台面材料、混药池及其他工具尽量选用防静电材料，如图5.6所示。

主要原料：参照《QJ 1113—87复合固体推进剂性能测试用样》要求，选择恰当的废弃HTPB并用旋风式粉碎机粉碎至1 mm粒度后过筛；硝酸铵经膨化工艺成为膨化硝酸铵，具备自敏化能力；木粉要求为外观无可见杂质，灰分不大于20%，水分干燥前不大于40%，干燥后不大于6%的一级品；柴油型号根据生产、储存、运输和使用条件确定，从安全角度出发，本次试验选用具有较高闪点的0#柴油。

（二）制备过程与工艺要求

1.混合过程

炸药样品的均匀程度是影响爆轰性能的重要因素，除了受粉碎后组分的粒度影响以外，还受混合时间的长短和混合方式的直接影响。由于粒度受粉碎方式限制不可改变，因此混合过程是决定粉状炸药性能的一道关键工序，在实验室阶段通常采用固相混合和固液混合两种手动方式混药。混合过程中各种原料的加入顺序如下：首先，硝酸铵与木粉充分混合后，经气流粉碎后得到350μm以下的颗粒；然后将柴油按投料量一次或几次倒入其中，依靠其自身的重力和表面张力自行分散和浸润在硝酸铵颗粒表面，静置一段时间，以使其深入颗粒内部；再将粉碎好的推进剂与三者的混合物在混药池内再进行预混；最后将混合好的样品放在牛皮纸上，过20目筛后准备称重（见图5.6）。过筛时，用刷子将筛上物刷下，为避免组分密度不一而出现筛下物分层的现象，一般至少过筛3遍，才能确保装药后各种组分的均匀性。一般而言，混合时间越长，组分之间混合的均匀程度会越好，样品质量也越有保证，但从以后的设备动力消耗方面考虑，则希望混合时间越短越好，经试验确定，混合时间应控制在30 min以内。由于AN热稳定性较差，吸湿性很强，因此规定环境温度必须低于60℃，相对湿度低于50%。炸药中过量水分的存在将影响其长贮安定性及其他性能，混合完毕后还要进行烘干处理，烘干设备通常采用水浴或蒸汽烘箱，烘干温度以50℃～80℃为宜，干燥后含水量不得超过0.5%。混合过程是一个危险的工序，应当从设备、工艺、操作三个方面保证过程中的安全性，在操作过程中严禁强力撞击和摩擦，并确保附近无易燃易爆的危险源。

2.装配过程

图5.6　主要设备与原料(www.daowen.com)

装配过程中选择合适的装药密度至关重要，由起爆理论可知，装药密度越小，反应速度越快。因此，对试验药柱而言，选择的装药密度不宜过大，一般控制在1.2 g/cm3以下即可。为了保证药柱具有较高的机械强度与稳定的燃烧速度，选用定压法直接压制而成，压药压力应根据所需的机械强度和燃烧速度来决定，一般为800～1500 kg/cm2。将压制均匀的炸药缓慢装填到Φ45 mm的牛皮纸筒中并与底部完全接触，且药柱高度约为直径的3倍。为预防药柱膨胀，药柱应在0.5 h内装入。药柱底部先黏合固定钢板软纸，然后在药柱外围涂一层薄薄704硅橡胶，再将锡箔片黏合固定在药盒的炸药药面上，最后将带中心孔的硬纸板涂704胶，依次贴在锡箔片上面，固化贴牢后，即装配完毕。为了安全起见，起爆方式采用电雷管起爆，在顶端安装1枚8#雷管并加以固定，外面与起爆电缆线相连，起爆困难的试验药柱需要加装自制的起爆药圈（主要成分为钝感RDX），其爆炸影响可通过空白试验进行消除。装配完毕的药柱结构示意图如图5.7所示。

图5.7　药柱的结构示意图

1—8#雷管；2—起爆药圈；（视情况加装）；3—药柱（颗粒）；4—隔板

3.装药直径的选择

研究装药直径的目的在于掌握炸药在特定条件下爆炸的可能性，通过采用相应的措施，使其满足生产、贮存、运输、使用和经济上的不同要求。装药直径根据起爆试验结果来确定，选用3种不同的装药直径Φ15 mm、Φ30 mm、Φ45 mm分别进行试验，结果如表5.12所示。

表5.12　不同装药直径的起爆试验结果

由表5.12可知，当药柱直径为Φ45 mm时，在不添加RDX的情况下，可以满足试验要求。由于粉碎后HTPB推进剂的粒度仍然过大，导致发生爆轰的直径比一般炸药要大得多。