一种温压效应的含能微弹丸的制备方法与流程

1.本发明涉及一种温压效应含能微弹丸的制备方法，属于特种毁伤技术领域。


背景技术：

2.含能微弹丸是新发展的一类新概念毁伤含能材料，其原理是将高分子氧化剂和金属还原剂通过核壳结构设计后，在高速冲击、高温引燃或激光点火等较高能量的引发下，发生快速的剧烈氧化还原反应，从而对外释放高温，利用高温条件下金属氟化物的气态效应实现数千倍的体积膨胀，从而进一步产生超压作用，对目标形成高温、超压等复合毁伤效果，在防空反导、破甲杀伤等领域具有广阔的应用前景。
3.近年来，以北京理工大学为首的研发团队，开发出一系列高分子基含能微弹丸配方。然而，随着城市作战、反恐特战等新型战场的派生，温压战斗部日益受到国内外毁伤领域的广泛关注。为发展一体化、通用化、系列化的含能微弹丸技术，温压型含能微弹丸技术具有重要的军事需求和研究意义。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种温压型含能微弹丸技术，在侵彻、爆破、纵火的基础上，增加了温压的毁伤效应，将有利于拓展含能微弹丸的应用场景，提升含能微弹丸在一体化、通话用、系列化弹药装备中的广泛应用。所得产品安全性好、能量高、且具有多种毁伤效应，可广泛应用于防空反导、破甲毁伤、城市作战及反恐特战等多种先进毁伤领域，其材料来源广泛、成本可控、制备过程简单，适宜于批量工业化生产。
5.一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，
6.步骤一：将硅烷偶联剂加入乙酸乙酯中，搅拌均匀，并在惰性气氛保护下，将球形活性金属粉分散到溶液中，浸泡一定时间，过滤干燥，得到改性金属粉；
7.步骤二：将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将步骤一所得的改性金属粉分散到溶液中，搅拌一定时间，得到粘结剂包覆金属粉的分散液；
8.步骤三：将高分子氟聚物、脱氧剂加入到步骤二所得的分散液中，搅拌一定时间，得到浆料；
9.步骤四：将步骤三得到的浆料通过造粒机进行挤出造粒，并将颗粒进行干燥，得到含能微弹丸。
10.进一步的，所述含能微弹丸由氟聚物基含能微弹丸基础配方和脱氧剂组成，所述氟聚物基含能微弹丸基础配方的重量份配比为90～97份，脱氧剂的重量份配比为3～10份。
11.进一步的，所述氟聚物基含能微弹丸基础配方为：30～75份的高分子氟聚物、25～70份的活性金属粉、0.5～3份的硅烷偶联剂和0.5～5份的粘结剂，所述高分子氟聚物的粒径为50～400μm；所述活性金属粉为粒径10～75μm。
12.进一步的，所述高分子氟聚物为全氟聚醚、聚氟烯烃、聚氟烷烃中的一种。
13.进一步的，所述活性金属粉为球形镁粉、球形铝粉、球形锌粉中的一种。
14.进一步的，所述脱氧剂为硅铁粉、硅粉、铁粉、铜粉、锌粉中的一种。
15.有益效果
16.1、本方案制备的含能微弹丸，采用常规的金属粉末、高分子氟聚物、粘结剂及脱氧剂为原料；采用化学改性、包覆、混粉、造粒、干燥等工艺，过程简单，无特殊工艺要求，成本低，便于批量生产。
17.2、本方案制备的含能微弹丸，相对于常规的氟聚物/活性金属粉体系的含能微弹丸，增加了温压效应，可广泛应用于城市反恐和特种作战中。
具体实施方式
18.下面结合具体实施例进一步详细说明本发明，但具体实施例并不对本发明有任何形式的限定。除非特别说明，本发明实施例使用的各种原料均可以通过常规市购得到，或根据本领域的常规方法制备得到，所用设备为实验常用设备。除非另有定义或说明，本文中所使用的所有专业与科学用语与本领域技术熟练人员所熟悉的意义相同。
19.实施例1
20.一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，具体步骤如下：
21.(1)改性包覆
22.表面改性：称取0.3份硅烷偶联剂加入到50ml乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将30份活性金属粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；其中，活性金属粉粒径10μm；
23.包覆：称取2份聚氨酯弹性体加入到50ml乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述30份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。
24.(2)成型制备
25.混粉：称取70份聚偏氟乙烯和5份脱氧剂(本实施例中脱氧剂采用铁粉)加入到上述聚氨酯弹性体包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，得到浆料；其中，聚偏氟乙烯粉粒径160μm；
26.造粒：将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
27.实施例2
28.一种温压型含能微弹丸的制备方法，具体步骤如下：
29.(1)改性包覆
30.表面改性：称取1份硅烷偶联剂加入到50ml乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将40份活性金属粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；其中，活性金属粉粒径10μm；
31.包覆：称取2份聚氨酯弹性体加入到50ml乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述40份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。
32.(2)成型制备
33.混粉：称取60份聚偏氟乙烯和10份脱氧剂(本实施例中脱氧剂采用硅铁粉)加入到
上述聚氨酯弹性体包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，得到浆料；其中，聚偏氟乙烯粉粒径160μm；
34.造粒：将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
35.实施例3
36.一种温压型含能微弹丸的制备方法，具体步骤如下：
37.(1)改性包覆
38.表面改性：称取0.3份硅烷偶联剂加入到50ml乙酸乙酯中，搅拌0.5h，并在惰性气氛保护下，将45份活性金属粉分散到溶液中，浸泡6h，过滤干燥，得到改性金属粉；其中，活性金属粉粒径10μm；
39.包覆：称取2份聚氨酯弹性体加入到50ml乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将上述30份改性金属粉分散到溶液中，搅拌2h，转速200rpm/min，得到聚氨酯弹性体包覆金属粉的分散液。
40.(2)成型制备
41.混粉：称取45份聚偏氟乙烯和8份脱氧剂(本实施例中脱氧剂采用硅粉)加入到上述聚氨酯弹性体包覆金属粉所得的分散液中，搅拌4h，转速200rpm/min，得到浆料；其中，聚偏氟乙烯粉粒径160μm；
42.造粒：将上述得到的浆料通过2mm粒料板的造粒机进行挤出造粒，并将所得的颗粒进行干燥，烘干温度为60℃，得到最终产品。
43.以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，其特征在于，步骤一：将硅烷偶联剂加入乙酸乙酯中，搅拌均匀，并在惰性气氛保护下，将球形活性金属粉分散到溶液中，浸泡一定时间，过滤干燥，得到改性金属粉；步骤二：将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将步骤一所得的改性金属粉分散到溶液中，搅拌一定时间，得到粘结剂包覆金属粉的分散液；步骤三：将高分子氟聚物、脱氧剂加入到步骤二所得的分散液中，搅拌一定时间，得到浆料；步骤四：将步骤三得到的浆料通过造粒机进行挤出造粒，并将颗粒进行干燥，得到含能微弹丸。2.根据权利要求1所述的一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，其特征在于，所述含能微弹丸由氟聚物基含能微弹丸基础配方和脱氧剂组成，所述氟聚物基含能微弹丸基础配方的重量份配比为90～97份，脱氧剂的重量份配比为3～10份。3.根据权利要求2所述的一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，其特征在于，所述氟聚物基含能微弹丸基础配方为：30～75份的高分子氟聚物、25～70份的活性金属粉、0.5～3份的硅烷偶联剂和0.5～5份的粘结剂，所述高分子氟聚物的粒径为50～400μm；所述活性金属粉为粒径10～75μm。4.根据权利要求2或3中任意一项所述的一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，其特征在于，所述高分子氟聚物为全氟聚醚、聚氟烯烃、聚氟烷烃中的一种。5.根据权利要求2或3中任意一项所述的一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，其特征在于，所述活性金属粉为球形镁粉、球形铝粉、球形锌粉中的一种。6.根据权利要求1或2中任意一项所述的一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，其特征在于，所述脱氧剂为硅铁粉、硅粉、铁粉、铜粉、锌粉中的一种。

技术总结
本发明涉及一种温压效应的含能微弹丸的制备方法，属于特种毁伤技术领域。将硅烷偶联剂加入乙酸乙酯中，搅拌均匀，并在惰性气氛保护下，将球形活性金属粉分散到溶液中，浸泡一定时间，过滤干燥，得到改性金属粉；将粘结剂加入乙酸乙酯中，搅拌至全部溶解，并将所得的改性金属粉分散到溶液中，搅拌一定时间，得到粘结剂包覆金属粉的分散液；将高分子氟聚物、脱氧剂加入到所得的分散液中，搅拌一定时间，得到浆料；将得到的浆料通过造粒机进行挤出造粒，并将颗粒进行干燥，得到含能微弹丸。所得产品安全性好、能量高、且具有多种毁伤效应，可广泛应用于防空反导、破甲毁伤、城市作战及反恐特战等多种先进毁伤领域。特战等多种先进毁伤领域。


技术研发人员：束庆海 石艳松 赵帅 王东旭 吕席卷 姬龙 贾鑫
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2021.07.09
技术公布日：2021/9/21