1028 / 2023-02-13 12:21:10

高能炸药晶体微观摩擦行为的演变规律与机理

含能晶体摩擦学行为对于高聚物粘结剂炸药的摩擦热点形成乃至点火行为至关重要，然而现有研究主要针对整个炸药药柱或药片展开研究，而忽略了炸药中含能晶体摩擦行为对整个炸药摩擦点火的重要贡献机制。为此，本研究借助纳米划痕仪和金刚石探针，研究了典型高能炸药晶体奥克托金（β-HMX）在微观条件的摩擦行为，重点分析了晶面取向和载荷对HMX的微观摩擦行为的影响规律与作用机制。实验结果表明，当外加载荷较小时，β-HMX的微观摩擦系数较高，但未出现明显损伤，表明此时界面接触为弹性变形；当载荷增大至HMX表面出现明显的损伤时，β-HMX界面微观摩擦系数逐渐降低至0.2-0.7，具体的数值与β-HMX的晶面取向、划痕方向、载荷等因素密切相关。β-HMX（011）的微观摩擦和摩擦行为没有明显的各项异性，但是β-HMX（110）却有明显的各项异性，这与β-HMX的滑移系和方向密切相关。这些结果为深入揭示高能炸药晶体微观摩擦行为以及摩擦热点形成乃至“点火”机制提供了重要的科学依据。