熔铸炸药是指能以熔融态进行铸装的混合炸药,它们能适应各种形状药室的装药,综合性能较好。
熔铸炸药的组分至少应有一个是易熔炸药,炸药的蒸气应无毒或毒性较低,且在稍高于易熔炸药熔点下能保持较长时间而无明显分解。
此类炸药通常含有下述组分:(1)易熔炸药;(2)在易熔炸药熔点下仍为固态或大部分是固态的炸药或其他组分,用以提高爆炸能量;(3)钝感剂,用以降低机械感度;(4)附加剂,用以改善流动性、均匀性及化学安定性等。
大多数熔铸炸药是梯恩梯与其他猛炸药(或硝酸铵)的混合物,最典型的代表是梯恩梯与黑索今的混合物,我国简称黑梯炸药,而美、英等国称之为B炸药或赛克洛托儿(cyclotol),俄罗斯称之为TГ炸药。
其他熔铸炸药还有:
梯恩梯与硝酸铵的混合物(简称阿马托,amatol);
梯恩梯与奥克托今组成的奥梯炸药(简称奥克托儿,octol);
梯恩梯与特屈儿组成的特梯炸药(简称特屈托儿,terytol);
梯恩梯与太安组成的太梯炸药(简称喷托莱特,pentolite);
梯恩梯、黑索今与太安组成的三元混合物;
梯恩梯与二硝基甲苯或二硝基萘或三硝基二甲苯组成的熔铸炸药;
三硝基苯甲醚与黑索金的混合物等。
还有一系列以苦味酸为基的熔铸炸药,但由于其对弹体腐蚀而会产生敏感的苦味酸盐类。
熔铸炸药通常以带有加热夹套和搅拌器的设备制造,并冷却至具有适当的流动性,再将其注入弹体,或制成片状。
熔铸炸药广泛应用于装填榴弹、破甲弹、航弹、地雷及导弹战斗部。
熔铸炸药是当前应用最广泛的一类军用混合炸药,约占军用混合炸药的90%以上。
这类炸药的威力主要决定于其中高能炸药的含量,因此各国都在研究如何提高熔铸炸药中高能炸药的含量。
熔铸炸药综合性能较好,能满足长期储存的要求,但装药在高温时渗油,装药质量较难控制,机械强度较差。
为了提高装填这类炸药的弹药在战扬上的生存能力及生产、运输、储存、使用的安全性,人们正致力于降低易损性和提高安全性的研究(如研制改性B炸药)。
具体的技术途径是:
(1)采用合理的颗粒级配以提高固相高能炸药的含量;
(2)选用新的高能炸药(如二硝基甘脲、硝基胍等),以降低易损性;
(3)加入性能良好的添加剂(如磷酸钙、硝化棉、醋酸纤维素、邻硝基甲苯、对硝基甲苯、六硝基芪等),以改善可能出现的内孔、底隙、裂纹等疵病;
(4)采用包覆技术以提高装药的安全性;
(5)采用加压铸装等新工艺以克服普通铸装工艺给药柱带来的疵病。
一、黑梯炸药
黑梯炸药是由黑索今和梯恩梯组成的熔铸混合炸药,分为B炸药和赛克洛托儿两种类型。
B炸药又有B、B-2、B-3、B-4及改性B炸药数种,
它们的组成如下:
B为59.5/39.5/1的黑索今/梯恩梯/钝感剂,
B-3为60/40的黑索今/梯恩梯,
B-4为60/39.5/0.5的黑索今/梯恩梯/硅酸钙。
赛克洛托儿根据黑索今与梯恩梯的配比25/75、29/71、50/50 65/35、70/30、75/25、77/23、80/20等品种。
黑梯炸药既保持了黑索今高能量的特点,又保持有梯恩梯可用蒸气熔化浇铸的良好成型性,是常规武器最重要的炸药装药。
其缺点是药柱脆性大,易缩孔、裂纹和渗油,同时产生不可逆膨胀。
黑梯炸药的爆炸能量随黑索今含量的增大而提高,但此时梯恩梯-黑索今悬浮体的黏度也急剧上升。
黑索金含量高于80%时,悬浮体丧失流动性,用常规方法难以浇铸成型。
黑索金含量低于70%的B炸药,同时具有较好的浇铸成型性和爆炸性能。
黑索今的颗粒形状、粒径及粒度分布对B炸药的强度有明显的影响,加入表面活性剂(如硬脂酸、卤蜡、山梨糖醇三油酸酯)、弹塑性材料、六硝基芪、一硝基甲苯、碳酸钙和二硝基甘脲等可改善体系黏度,增高药柱的机械强度,降低脆性,防止裂纹和改善不可逆膨胀。
黑梯炸药的熔铸装药过程系将梯恩梯熔化后再加人黑索今熔融混合,然后将其注入弹体冷凝成制药柱。
黑梯炸药用于装填杀伤弹、爆破弹、破甲弹、地雷、导弹战斗部、航空炸弹和水中兵器。
二、阿马托炸药(英文名amatol)
这是由硝酸铵和梯恩梯组成的军用铵梯炸药,硝酸铵与梯恩梯的质量比有90/10,80/20,40/60和20/80等品种。
根据组分配比,它可以压装、螺旋装或铸装。阿马托制造和成型工艺简便,原料丰富,成本低廉,安全性好,但易吸湿结块,抗水性差。
阿马托炸药可用于装填迫击炮弹、航空炸弹、手榴弹,也可用于制造高威力含铝炸药,但它主要是用作战时的代用炸药。
阿马托也是一种广泛应用的民用混合炸药。
三、奥梯炸药(也称奥克托儿,英文名octol)
由奥克托今与梯恩梯组成的熔铸混合炸药,也称为奥克托儿。
其主要品种组成为奥克托今/梯恩梯60/40、70/30、75/25、78/22、80/20。
奥梯炸药的密度、能量水平和热安定性均优于黑梯炸药。
为改善某些性能,奥梯炸药中还可加入钝感剂和其他添加剂。
为提高爆炸能量,还可加入铝粉,形成奥梯铝炸药,如HTA-3,其组成为奥克托今/梯恩梯/铝49/29/22。
奥梯炸药以熔化梯恩梯为载体,再混入奥克托今制得。
此类炸药用于装填破甲弹、导弹战斗部及核武器战斗部。
奥克托今价格远比黑索今昂贵,故奥梯炸药的应用不如黑梯炸药广泛。
四、太梯炸药(英文名pentolite)
由太安和梯恩梯组成的熔铸混合炸药,也称为喷托莱特。
其主要品种组成为太安/梯恩梯70/30、50/50 及10/90等。
太梯炸药爆轰感度与机械感度均较高。热安定性逊于黑索今,结晶密度也比黑索今低,且易渗油,故综合性能不如黑梯炸药。
50/50太梯炸药的爆炸能量与特屈儿相近。
87/13的太安/梯恩梯形成低共熔物,共熔点为76℃。
太梯炸药用淤浆法和共沉淀法生产,曾广泛用于装填破甲弹,但目前已不再用于装填弹药。
五、特梯炸药(英文名terytol)
由特屈儿和梯恩梯组成的熔铸混合炸药,也称为特屈托儿,主要品种的组成为特屈儿/梯恩梯80/20、75/25、70/30、65/35。
特梯炸药结晶细密,机械感度不高,但热安定性比特屈儿差,易渗油。
此类炸药能量高于梯恩梯,75/25特梯炸药的铸装密度可达1.59g/c