摘要:测试了十种新型配位化合物起爆药、炸药光吸收波谱,对比了不同波长下含能化合物的激光感度。结果表明: 高氯酸·四氨·双叠氮基合钴(Ⅲ)(DACP)在紫外-可见光有连续吸收,用635 nm的激光作用,可显著提高激光感度。在532~1060 nm,没有发现高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)感度与波长有相关性。多种新型配位化合物对915 nm激光显示较高的感度。根据试验现象和结果认为: 激光波长不同,将导致化合物激发反应机理不同。如果激光是可见紫外波段,光量子能量有利于选择性地激发分子的电子能级,或破坏化合物中弱键而诱导化学反应发生,化合物属于光致分解机理、引发弱键断裂机理; 如果激光是红外波段,化合物表现的则是热分解机理。
摘要:采用光纤插入式激光点火器测定了Zr/KClO4点火药的装药密度和压药压力的关系及激光点火延迟时间和装药密度的关系,得出在压药压力5~130 MPa范围,对应的装药密度变化为0.94~1.39 g·cm-3; 在密度1.0~1.38 g·cm-3范围,对应的点火延迟时间变化为2.83~0.54 ms。在装药密度≤1.25 g·cm-3时,点火延迟时间随密度变化较快,装药密度≥1.30 g·cm-3时,点火延迟时间随密度增加趋于稳定,最短点火延迟时间约为0.54 ms。在装药密度较低时,如低于1.07 g·cm-3,对应压药压力低于30 MPa,实验数据散布较大。
摘要:借助不同升温速率(β)下,三基发射药M32和SD的非等温DSC曲线的onset温度(Te)和最大峰温(Tp),利用Kissinger法和Ozawa法求得的热分解反应活化能(EK和EO)和指前因子(AK),标准方法GJB 772A-97-406.1, 401.2和409.1确定的比热容(Cp)、密度(ρ)和热导率(λ),以及分解热(Qd,取爆热之半)数据,由Zhang-Hu-Xie-Li公式、Smith方程和Wang-Du公式求得了三基发射药M32和SD在β→0时的Te和Tp值(Te0和Tp0)、热点火温度(TTIT)、绝热至爆时间(tTIad)、半径为0.05 m的圆柱和球状三基发射药M32和SD装药被373 K环境包围的热感度概率密度函数S(T)与温度(T)的关系曲线、S(T)~T曲线峰值温度(TS(T)max)及热安全度(Sd)和热爆炸临界环境温度(Tacr)。结果表明,三基发射药SD的热安全性优于M32,绝热分解至爆炸的加速趋势为: 后者小于前者。
摘要:应用高聚物理论,从化学键、分子间力的角度对溶塑类火药的拉伸强度理论估算方法进行了探索研究。以单基药、双基药、太根药为对象,深入研究含有增塑剂火药的拉伸强度的理论计算方法。同时用材料试验机对火药的拉伸强度进行了测试,并与理论值作对比。结果表明,单基药、双基药、太根药的理论拉伸强度分别为3.8×107 N·m-2,11.2×106 N·m-2,10.1×106 N·m-2,其实测值为3.1×107 N·m-2,10.6×106 N·m-2,8.9×106 N·m-2。分析认为,火药的拉伸强度主要由分子间的范德华力提供,运用高聚物理论可以对溶塑火药的拉伸强度进行理论估算。
摘要:采用高速摄影技术对B/BaCrO4延期药的燃烧特性进行实验研究,结果表明: B/BaCrO4延期药的燃烧过程由一系列脉动燃烧组成,燃烧过程中存在明显的气体流动,并且生成熔融状液滴或层状燃烧产物; 产物对气流的阻力作用导致燃烧表面处压力大于环境压力,达到固体产物强度时,产物剥离燃烧表面,并且随着气流流动; B含量为14%的B/BaCrO4延期药燃烧形成的层状物层厚为1.2 mm,剥离周期为17.8 ms; B含量为8%~16%时,B/BaCrO4延期药的燃速随着B含量的增加而增大。
摘要:-研究了温度及高聚物对超细六硝基茋(HNS-Ⅳ)颗粒状态的影响。结果表明: 经22~25 ℃干燥48 h的超细HNS颗粒分散性较好,而100 ℃干燥2 h即引起HNS-Ⅳ颗粒团聚; HNS-Ⅳ在真空25 ℃脱气8 h,所测孔体积与比表面积(BET)高于真空65 ℃脱气2 h的测试数据; HNS-Ⅳ比表面积并非完全取决于平均粒径,而在一定程度上随其孔体积呈线性变化; 纯HNS-Ⅳ平均粒径0.789 μm,孔体积0.032 cm3?g-1,比表面积15.13 m2?g-1,添加3% P聚合物后,其平均粒径0.594 μm,孔体积 0.026 cm3?g-1,比表面积11.41 m2?g-1,加入4% P聚合物,其平均粒径0.890 μm,孔体积0.052 cm3?g-1,比表面积23.38 m2?g-1。
摘要:为克服普通A5传爆药能量低、感度高、不能满足现代战争对武器弹药高能高安全性要求的缺点,开发了以超细黑索今(RDX)为主体炸药、硬脂酸为包覆剂的超细A5传爆药。采用水悬浮分散包覆工艺制备出超细A5传爆药造型粉。傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表明,硬脂酸包覆在超细RDX的表面。撞击感度实验结果表明,超细A5的2.5 kg落锤特性落高(H50)比普通A5提高了3.97 cm; 而冲击波感度实验结果表明,超细A5的50%爆炸的隔板值(XR)比普通A5降低了3.43 mm; 能量输出表明: 超细A5的钢凹值比普通A5深0.241 mm。
摘要:压伸-浸渍(EI)发射药制造过程中钝感剂的扩散决定了新制火药的内弹道性能。采用红外光谱显微技术考察了聚酯钝感剂PA在EI发射药中的扩散,结果表明新制火药的钝感剂浓度分布符合Fick第二定律的扩散模型,并依据浓度分布曲线方程推算出钝感工艺过程中的钝感剂扩散系数为1.639×10-13 m2·s-1。内标法与外标法的比对实验结果表明,在内标法中将钝感层硝化甘油(NG)做均匀分布的数学处理对扩散系数计算结果的数量级没有影响,因此由于数学模型的不完善带来的浓度分布曲线的系统偏差可以忽略不计。
摘要:为了探求环境湿度对某新型推进剂热分解动力学的影响规律,利用CaCl2·6H2O,NaHSO4,NaNO2,NH4Cl,KBr,NaBrO3六种饱和盐溶液模拟了不同的环境湿度条件,并用微热量计对该推进剂进行不同升温速率(5,4,3,2 ℃/h)的等速升温实验,获得了不同湿度条件下的热谱数据。采用Ozawa法和Kissinger法计算了不同相对湿度条件下该型推进剂的表观活化能、指前因子等动力学参数,并得出其反应速率常数随着湿度增大而增大的规律。
摘要:通过自行设计的气体收集测量装置与密闭爆发器的联用,建立了火药燃气的定量测试方法,对燃气主要成分氧气、一氧化碳、一氧化氮进行了实时测定。通过标准混气装置和国标气体对测试传感器进行标定,结果相对标准偏差RSD≤0.25%。将方法应用于shuangfang-3、ETPE、ZXR等系列配方燃气测试,获得满意结果。
摘要:为了克服化学方法分析聚合物粘结炸药(PBX)检测速率慢、效率低、成本高等缺点,采用紫外/可见分光光度计测定PBX传爆药的组分含量。研究并选择了HMX可见光光谱法的显色反应条件,确定测量波长为550 nm,在此波长下,测定浓度为0.0018 mg·mL-1的HMX溶液吸光度,回收率为98.9%~101.0%。根据此方法计算出HMX在PBX传爆药中的含量为95.47%,略高于化学分析结果(94.99%)。
摘要:为了在较小样本下较精确地评估火工品的可靠性,研究了升降法试验对火工品感度分布参数估计的影响,提出了应用变差系数的升降法试验方案和相应的刻度参数修正估计,数值模拟表明该估计具有较优的统计性质且受试验方案影响较小。结合升降法试验的特点,给出了基于Bootstrap方法的火工品可靠性评估小样本方法,并通过数值模拟与验证试验和传统的方法进行了比较。采用此方法评估可靠性指标为γ=0.90、R≥0.999的某撞击火帽的可靠性下限为0.99997,此结果与大样本步进法评估结果0.99998基本一致。
摘要:为了提高火工品的安全性及点火可靠性,采用掩模法,利用磁控溅射技术制备了一种蝶形金属薄膜桥,在薄膜桥表面涂15~20 mg斯蒂芬酸铅(LTNR),进行了安全电流试验、抗静电试验及与桥丝的对比试验,研究了其安全性能和点火性能,并利用红外热成像技术验证其发火时桥区的热分布。结果表明,这种金属薄膜桥有良好的抗静电性能、点火性能和机械性能; 薄膜桥通电时其中心最窄处热量较集中。
摘要:为了研究射频对电火工品的影响,利用传导方法分别测定了三种不同的桥丝式电火工品试样的敏感频率,然后在敏感频率条件下根据升降法对试样的射频感度进行了测定和计算。对三种各30发电火工品进行了敏感频率探测试验,确定射频敏感频率均为0.4 GHz; 在敏感频率条件下,利用升降法对三种各30发电火工品的射频感度进行了测试,射频感度随桥丝电阻增加而降低,计算得到50%发火功率分别为2.818 W、0.428 W和0.897 W。
摘要:从成败型产品的可靠性试验信息熵、有裕度的高可靠性火工品可靠性试验结果的特殊性,研究了火工品在试验结果全部成功的条件下,可靠性试验信息量和可靠性试验信息熵的等效性,并用GJB6478-2008规定的方法评估了20种不同类型火工品的可靠性,结果均与大样本步进法评估结果一致。
摘要:采用Monte Carlo方法研究了GJB376规定的用计数数据估计火工品可靠度的方法和已建立的计量-计数评估方法在试验方面的等效性,根据评定准则采用这两种方法判定试验结果合格的接收率最大误差小于1%。对20种不同类型的火工品及两种人为设定为不合格产品,采用计量-计数法和步进法进行了对比试验研究,两种方法得到的可靠性评估结果一致。分析结果表明,计量-计数评估方法与GJB376规定的用计数数据估计火工品可靠度的方法等效,工程应用可行,对评估高可靠性的火工品,能大幅度降低样本量。
摘要:为了能在较小样本量下提高火工品可靠性试验数据分析效果,研究了Langlie法试验,给出了火工品可靠性试验数据分析方法。该方法利用保序回归对Langlie法试验数据进行处理,给出参数的序约束估计。模拟结果表明基于序约束的Langlie试验数据的位置参数估计具有较优的统计性质。最后利用该方法对某针刺雷管进行可靠性评估,并与大样本方法比较,表明该方法可以利用65个样本在置信水平为0.9时对可靠性为0.999的火工品进行评估。
摘要:提出一种灼热桥丝式电火工品发火可靠性设计方法。该方法首先建立桥丝升温模型和药剂温度分布模型,然后根据热量平衡方程和初选的设计参数计算药剂临界发火能量,并判断发火可靠度裕度是否满足要求,否则重新进行设计。采用该方法通过调整设计参数,计算得某电作动器的临界发火电压为4.75 V,发火可靠度裕度系数为1.2,可使产品满足要求。
殷明 , 舒远杰 , 熊鹰 , 罗世凯 , 龙新平 , 朱祖良 , 杜军良
摘要:构建了几种吡唑化合物的分子结构,运用密度泛函理论在B3LYP/6-311G(d,p)水平上对设计的吡唑氮杂环化合物性能进行了理论计算。在最稳定几何构型基础上,基于自然键轨道理论,分析了稳定结构的成键情况和吡唑环上的共轭性; 用静电势图分析了吡唑化合物的反应性; 理论估算了9种化合物的标准气态生成热和Bader密度; 最后采用VLW方程计算了这些化合物的爆速、爆压。结果表明: 吡唑环上有一定的芳香性特征;理论计算得到部分化合物的总能量和密度与NH2原子个数都有较好的线性关系; 大多数化合物的爆速在8.0 km · s-1以上。
摘要:采用密度泛函理论对四氮烯起爆药的异构体进行研究。在B3LYP/6-311+G**水平下对四氮烯三种异构体分子的几何结构进行全优化计算。计算结果表明,(Ⅲ)的总能量比(Ⅰ)和(Ⅱ)都低,这说明(Ⅲ)是最稳定的分子结构,这与四氮烯的晶体结构和(Ⅲ)非常相近这一事实一致。对三种异构体分子的红外振动计算结果表明,它们的分子中都不存在虚频,由此说明这三种异构体都是可能存在的结构。由三种异构体分子的NBO电荷可以看出,(Ⅲ)分子中的原子排列比(Ⅰ)和(Ⅱ)便于分子中电荷的分散。前线轨道分析结果表明: N(8)是(Ⅲ)分子中最活跃的原子,在(Ⅲ)被活化的时候,N(8)—N(12)键先断裂。
徐抗震 , 赵凤起 , 丁黎 , 王晗 , 李梦 , 常春然 , 马海霞 , 宋纪蓉
摘要:利用二硝酰胺铵(ADN)和盐酸胍在水溶液中合成了二硝酰胺胍([(NH2)2CNH2]+N(NO2)2-, GDN),首次培养出了用于X射线衍射的无色透明单晶。GDN属三斜晶系,空间群为P-1,晶体结构参数为: a=0.8332(5) nm,b=0.9306(6) nm,c=0.9878(6) nm,α=84.659(11)°,β=69.213(12)°,γ=67.451(12)°,V=0.6605(7) nm3,Z=4,μ=0.159 mm-1,F(000)=344,Dcalc=1.671 g·cm-3。通过DSC和TG/DTG法研究了GDN的热行为,其中第三阶段为强烈的放热分解过程,分解反应的表观活化能和指前因子分别为118.75 kJ·mol-1 和1010.86 s-1。GDN热爆炸的临界温度为164.09 ℃。GDN比ADN有更好的热稳定性。
摘要:为了更好地了解含能材料燃烧和爆炸机理,对四氮烯进行了电喷雾电离质谱分析。根据质谱图中碎片离子的信息,总结了四氮烯的裂解途径,发现四氮烯裂解时主要有NH2、HCN、HCN2、N3、N4中性碎片的丢失,推测它的裂解机理是C—N、N—N键的断裂反应和分子内重排反应; 同时发现四唑环碎片离子m/z 68.9的相对丰度较高,初步断定四氮烯分子结构中的四唑环是相对比较稳定的结构; 并且由m/z 68.9峰和m/z 95.8峰的相对丰度接近,推测分子中C(5)—N(1)键和N(2)—N(3)键的键能相当(以四氮烯命名),且容易断裂,生成四唑自由基、氨基胍自由基和N2。
摘要:碳纳米材料是一种新型材料,具有尺度小、重量轻、导电及吸波性能好等特点。为了探索碳纳米材料在干扰红外成像制导武器方面的应用,利用大型烟幕箱研究了碳纳米管、纳米碳纤维、纳米石墨几种碳纳米材料对8~12 μm波段红外图像的遮蔽特性。结果表明,碳纳米材料对红外辐射由于吸收和散射双重作用,具有很好的远红外消光作用,质量消光系数最小和最大值分别为0.8884 m2·g-1和2.6226 m2·g-1。
摘要:研究了微粉石墨红外消光性能及其在燃烧型抗红外烟幕中的应用。结果表明: 微粉石墨在不产生凝聚的条件下,粒径越小,其红外消光效果越好。石墨作为成烟物质用于燃烧型抗红外烟幕时,存在燃烧损失,在相同烟幕剂配方中,石墨添加量从20%降至5%,用有机物B做可燃物时,石墨燃烧损失从31.6%增至57.6%; 用金属C做可燃物时,石墨燃烧损失从44.6%增至80.5%。为提高石墨利用率,在氧化剂A、有机可燃物B和20%微粉石墨组成的抗红外烟幕剂配方中,加入5%市售炭黑,同原配方相比,炭黑的加入能够有效抑制石墨燃烧和提高烟幕中石墨的红外消光能力。
摘要:为制备一种新型毫米波无源干扰材料,采用化学复合镀覆技术在碳纤维织物表面沉积了铜银薄膜。并对复合镀层的微观形貌、导电性能及毫米波雷达散射截面(RCS,Radar cross section)性能进行了测试。结果表明: 该化学镀工艺所得铜银复合镀覆碳纤维织物镀覆均匀、光泽性好,有较强的导电性能。RCS值随着金属镀覆碳纤维织物导电性能的增强而增大,铜银复合镀覆碳纤维织物的RCS值为其理论计算值的92.3%,是一种有效的毫米波干扰材料。
摘要:在容积为20 m3的烟幕箱中测试了30 g纳米镍粉形成的烟幕对1.06 μm和10.6 μm激光的消光性能。其质量消光系数分别为1.542 m2·g-1、1.078 m2·g-1,沉降速度为1.035×10-3 m·s-1,与常规材料的烟幕性能比较表明,纳米镍粉形成的烟幕消光性能好,悬浮时间长,是一种能有效干扰1.06 μm和10.6 μm激光的新型烟幕材料。
摘要:为了提高氯酸钾的安全性,采用液相分离法,用聚乙烯醇缩丁醛对氯酸钾进行表面包覆。通过光电子能谱仪(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)对包覆效果进行了表征,采用绝热加速度量热仪器(ARC)、撞击感度仪、摩擦感度仪对包覆前后氯酸钾的安全性进行了比较。结果表明: 聚乙烯醇缩丁醛对氯酸钾的包覆度可达到95.13%; 与未改性的比,含改性氯酸钾的烟火药剂初始放热温度提高了36.08 ℃、最大压力减小了0.63 MPa·g-1,摩擦感度降低了64%,撞击感度降低了72%。含改性氯酸钾的烟火药剂安全性明显改善。
摘要:为探索羟烷基纤维素醚硝酸酯的结构与性能关系,借助Materials Studio软件中的Synthia模块模拟了摩尔取代度(MS)为1的羟乙基纤维素醚硝酸酯(NHEC)、羟丙基纤维素醚硝酸酯(NHPC)和二羟丙氧纤维素醚硝酸酯(NGEC)的结构,并预测了它们的含氮量、玻璃化转变温度和杨氏模量。实验合成了相应的MS=1的纤维素醚及其最大含氮量的硝化产物,并确定了合适的反应条件: 硝化体系HNO3与有机溶剂质量比为50:50,纤维素醚与硝化体系质量预比为1:50,反应温度22 ℃,反应时间30 min。通过元素分析、拉伸和动态力学测试方法测定了产物的相关性能,发现Synthia估算的含氮量、玻璃化转变温度、杨氏模量性能数据与实测结果有偏差,尤其在对杨氏模量的预测上偏差较大,但其模拟的性能变化趋势E0(NGEC )>E0(NHPC)>E0(NHEC)与实际一致,表明Synthia模块对本体系的性能估算属定性预测。
摘要:以预聚端羟基叠氮缩水甘油醚(GAP)为软段、4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)和1,4-丁二醇(BDO)为硬段,采用熔融预聚二步法合成了一种高能低敏感发射药使用的含能热塑性聚氨酯弹性体(ETPE)。确定了反应时间为2 h,熟化时间为3 d。采用红外光谱(FT-IR)、热重分析(TG)、差示扫描量热(DSC)、力学性能测试、动态热机械分析(DMA)等分析测试技术对ETPE的性能进行了表征。结果表明,当—NCO/—OH物质的量比(R值)为0.98,硬段质量百分含量为40%时,热塑性弹性体的抗拉强度为6.12 MPa,延伸率为71%; 在所得ETPE中添加含能增塑剂双(2,2-二硝基丙基)缩甲醛/缩乙醛(BDNPF/A)后,延伸率有所下降。
摘要:In order to develop a method to break the aircrafts canopy, a miniature detonating cords (MDC) of 1 mm in diameter were manufactured and its detonation properties were studied. MDC in a heavy lead confinement were also manufactured and were examined for breaking of organic glass plates. Results show that MDC in lead confinement with 1 g plastic explosive per metre, cuts organic glass plate 10 mm thick.
摘要:为了研究超细钝感HMX在小尺寸拐角装药条件下的爆轰延迟现象,对影响爆轰延迟时间的因素进行了分析,采用量纲分析法给出了拐角延迟时间的理论表达式; 测定了沟槽尺寸为0.8 mm×0.8 mm、0.6 mm×0.6 mm的拐角装药爆轰延迟时间。结果表明,在相同的拐角角度下,d=0.6 mm时拐角装药爆轰延迟时间更长,α=2π/3时还出现熄爆。以理论表达式和测试结果为基础,采用最小二乘法原理得出了待定系数k与m分别为365.8和4.75,得到了拐角延迟时间与拐角角度关系的半经验关系式。
摘要:为了研究HAN基液体推进剂电点火特性,设计了液体推进剂液滴低压电加热点火模拟试验装置,利用高速录像系统,观测了HAN基液体推进剂LP1846单滴在不同电加热速率下的点火特性,结果表明,LP1846液滴在通电时主要经历四个特征过程,即: 蒸发过程、周期性膨胀收缩过程、热分解过程和着火燃烧过程,且在膨胀收缩过程中伴有微爆现象发生。电压加载速率从80 V·s-1增大到140 V·s-1过程中,液滴着火延迟期从0.82 s变为0.62 s,呈线性缩短,且着火时火焰越明亮。
摘要:为了研究底排点火具在弹丸出炮口时瞬态燃烧特性及工作性能,采用半密闭爆发器模拟炮口压力突降过程,借助高速录像系统,开展了高降压速率条件下底排点火具燃烧特性的实验研究。结果表明,在高速降压过程中,底排点火具燃烧受到强烈瞬态扰动。不同药剂的点火具抗干扰性能不同,其中以硝酸钡为药剂主成分的点火具和以镁粉+PTFE为药剂主成分的点火具燃烧性能稳定,以氢化锆、二氧化铅为药剂主成分的点火具工作稳定性较差,火焰持续时间标准差为523 ms,点火具喷孔堵塞严重。
摘要:介绍了发射药等离子体点火的试验、机理和模型研究的最新进展。分析了等离子体点火技术应用于低敏感高能发射药的可行性,提出了开展低敏感高能发射药等离子体点火研究的概念框架、关键内容以及相关技术措施等。低敏感高能发射药等离子体点火研究应该充分利用电热化学炮中等离子体点火技术的研究成果。在深刻认识低敏感高能发射药特殊配方与等离子体相互作用规律的基础上,合理进行等离子体能量输出功率调控和点火结构设计。
摘要:半导体桥(SCB)点火技术研究中,点火能量的降低是一个重要的研究部分。影响SCB点火能量的因素很多,本文主要从SCB结构、SCB药剂点火机理、药剂装药等几个方面分析总结了降低药剂SCB点火能量的方法。认为,从以下几个方面可以有效地降低SCB点火能量: (1) 小截面SCB(23 μm(L)×67 μm(W)×2 μm(t)); (2) 斯蒂芬酸铅(LTNR)作为SCB点火药剂; (3) 药剂粒度在5 μm以下; (4) 压药压力不小于30 MPa; (5) 掺加微米级的Zr粉; (6) 选用导电导热差的G10管壳装药。
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