5.2  氧化剂A和氧化剂B作为复合氧化剂的摩擦感度实验 20

5.3  药剂配方正交实验优化及性能实验 21

5.4  本章小结 28

结论 30

致谢 31

参考文献 32

1  绪论

1.1  研究背景

发烟剂是一种单组分的或多组分的烟火药剂，在军事上主要用于形成烟幕，起遮蔽隐身作用或眩感干扰作用[1]，常规遮蔽烟幕首先采用最多的是黄磷，但后来发现了黄磷发烟弹存在爆炸留坑且只能遮蔽可见光等缺点[2，3]。在之后发烟剂的探索进程中，赤磷发烟剂逐步得到了认可，其优点渐渐显示出来。赤磷具有遮蔽可见光效果好、能与其他材料稳定混合、实现可控自持反应并且达到对红外辐射有效遮蔽等特点[4]。此外，赤磷发烟剂与HC发烟剂及其它含氯化物发烟剂相比，毒性小，成烟迅速，因而得到了迅速的发展。

    但是赤磷在燃烧时会生成易吸水的五氧化二磷，包覆在赤磷颗粒的表面导致赤磷燃烧速度不稳定，进而影响赤磷燃烧反应形成烟幕的速度。虽然可以加入氧化剂来改善这一弊端，使赤磷发烟剂易燃、成烟速度快，但感度也会随之增加，生产中易发生着火事故。因此研究低感度的燃烧式赤磷发烟剂很有必要。

1.2  国内外研究现状

1.3  课题研究目的和内容

本课题主要目的是通过赤磷发烟剂的配方设计，研究出感度低、发烟快、遮蔽性能好的赤磷发烟剂。本文通过研究不同氧化剂组成的发烟剂配方，通过燃烧发烟性能试验、摩擦感度实验以及正交实验优化药剂配方，用红外与可见光遮蔽性能测试、对热像仪干扰效果试验等方法最终研究出感度低的燃烧式赤磷发烟剂。

本文主要实验内容如下：

（1）首先通过相关文献查阅，根据发烟剂的发烟原理以及发烟剂配方的选择原则，设计出基础配方。

（2）将不同配方制成样品，测试其燃烧性能，根据燃烧性能的好坏初步筛选出一部分配方。

（3）最后将选出的配方压装成药柱，在烟箱中进行性能测试，根据测试结果确定出最优良的配方。

2  发烟剂配方设计基础

2.1  赤磷发烟剂烟幕形成的基本原理

烟幕作为一种人工气溶胶，是药剂反应形成颗粒分散在空气中形成的一种相对稳定的悬浮体系。赤磷发烟剂中主要的成烟物质就是赤磷，其成烟过程如下：

4P+5O2→P4O10（s）       （1）

P4O10（s）+6H2O→4H3PO4（l）              （2）

H3PO4+ nH2O→H3PO4•nH2O     （3）

首先P与氧进行反应形成P4O10（s），P4O10（s）可以在湿空气中快速水合形成H3PO4（l），H3PO4接下来继续水合形成H3PO4•nH2O，其中n≈10，这也解释了赤磷发烟剂转化率高的原因，n的具体数值要取决于空气的相对湿度。反应最终生成的H3PO4•nH2O分散在空气当中，形成烟幕。

2.2  赤磷发烟剂配方组分的选择

发烟剂一般由氧化剂、可燃剂、粘合剂等组分组成，配方设计首先要根据各组分的选择原则确定出实验所用的原材料。各组分选择原则如下：

可燃剂选择原则：

（1）具有足够的热效应；

（2）易与氧化剂或空气中的氧反应，且需氧量少；

（3）燃烧生成的产物具有特定的特种效应； 低感度燃烧式赤磷发烟剂技术(2):http://www.chuibin.com/huaxue/lunwen_206061.html