摘要:用密度泛函理论(DFT),对3,6-二叠氮基-1,2,4,5-四嗪(DiAT)和2,4,6-三叠氮基-1,3,5-三嗪(TAT)的叠氮四唑异构化反应(关环反应)进行了研究。在B3LYP/6-311G^**水平下优化了反应通道上各驻点(反应物、过渡态、产物)的几何构型,计算了各物种的总能量,并对总能量进行零点能校正。设计等键反应计算了各物种的生成焓,分析叠氮基向四唑环的转化对化合物分子构型、生成焓的影响。研究表明: 3,6-二叠氮基-1,2,4,5-四嗪(DiAT) 经两步环化反应生成四唑异构体,其反应能垒分别为100.5, 117.4 kJ·mol^-1。2,4,6-三叠氮基-1,3,5-三嗪(TAT)经三步环化反应生成四唑异构体,其反应能垒分别为101.8, 99.7, 108.7 kJ·mol^-1。叠氮基环化为四唑环时,分子生成焓增大。从热力学上判断,TAT关环反应比DiAT关环反应更难进行。用自洽反应场(SCRF)方法对叠氮四唑异构化反应进行溶剂化效应的计算,分析了二甲亚砜对分子性质的影响。

摘要:基于密度泛函理论研究了N-甲基-N'-甲氧基偶氮-N-氧化物(MMDO)的结构、生成焓、密度和热分解机理,同时对其硝胺异构体二甲基硝胺(DMNA)进行了对比研究。结果表明: MMDO的Z式构型比E式构型稳定性更好,为主要存在形式; 两种构型之间的异构化能垒高于热分解能垒,在热分解的条件下不会发生Z-E异构化反应; Z-MMDO的生成焓(42.50 kJ·mol^-1) 明显高于其硝胺异构体DMNA(-12.74 kJ·mol^-1),热稳定性也好于DMNA,但密度(1.331 g·cm^-3)略低于后者(1.363 g·cm^-3); CH₃O—N和CH₃—O断裂为MMDO的两条竞争热分解途径。

摘要:采用B3LYP/6-311G^**方法对24种硝基吡唑类衍生物体系进行了全优化,几何优化结果表明所有化合物均无虚频,为势能面上的稳定结构; 采用Monte-Carlo方法理论估算了24种化合物的密度,并设计等键等电子反应计算了其生成焓; 运用Kamlet-Jacobs预测了爆速、爆压,其爆速在6.42~9.00 km·s^-1之间。结果表明: 吡唑环上有一定的芳香性,所设计的系列硝基吡唑化合物能量较高,是有潜力的含能材料候选物。

摘要:制备了卤化烷基咪唑、卤化烷基吡啶类氯铝酸离子液体,并以其为催化剂和反应介质,通过桥式四氢双环戊二烯(endo-THDCPD)的异构化反应合成了挂式四氢双环戊二烯(exo-THDCPD)。系列氯铝酸离子液体中endo-THDCPD几乎完全转化为exo-THDCPD。50 ℃,三氯化铝与氯化1-甲基-3-丁基咪唑的摩尔比为1.5,离子液体与桥式四氢双环戊二烯的摩尔比为1.0,3 h,收率98.3％; 三氯化铝与氯化丁基吡啶的摩尔比为1.8,离子液体与桥式四氢双环戊二烯的摩尔比为0.5,3 h,收率97.8％。分离后的离子液体重复使用五次,其催化活性保持不变。离子液体中的异构化反应不需溶剂,收率高、易分离。

摘要:以1,1,1-三溴甲基-1-羟甲基甲烷为原料,水和甲苯为反应介质,季铵盐为相转移催化剂,在NaOH作用下经关环反应合成3,3-双溴甲基氧杂环丁烷(BBMO)。以季铵盐为相转移催化剂,BBMO在水相介质中经叠氮基取代反应制备出3,3-双叠氮甲基氧杂环丁烷(BAMO)。BAMO经阳离子开环聚合可制备出数均分子量(M_n)为3000~4000的预聚物PBAMO。PBAMO经2,4-甲苯二异氰酸酯(2,4-TDI)与1,4-丁二醇(1,4-BDO)扩链即可制备出扩链的PBAMO(CE-PBAMO)。用红外、核磁、高效液相色谱、DSC、GPC等对单体、预聚物和CE-PBAMO的结构及相关物化性能进行了表征。结果表明,BBMO收率与纯度分别为81%和97.2%; BAMO收率与纯度分别为80.9%和98.37%; 用相转移催化法制备BBMO和BAMO具有收率高、纯度高、安全性好等特点; 所合成的CE-PBAMO的M_n为38933,可熔化溶解,20 ℃时拉伸强度高达12.7MPa,可作为高能热塑性粘合剂,用于具有3R概念新型可燃药筒的制备。

摘要:以硝基乙烷为原料,经过氧化硝化反应、迈克尔加成反应、酯的水解反应、脱羧溴化反应、亲核加成反应、醇解反应、酯化反应得到了3,3-二硝基丁基丙烯酸酯,并按自由基聚合机理,合成了含能粘合剂聚3,3-二硝基丁基丙烯酸酯。用FTIR、¹H NMR、XRD、DSC等方法表征了聚3,3-二硝基丁基丙烯酸酯的结构和性能。结果表明, 聚3,3-二硝基丁基丙烯酸酯为无定型结构,玻璃化温度38 ℃, 在250 ℃下,热失重22%。

摘要:以2,4-二硝基咪唑(2,4-DNI)为原料,合成了2,4-DNI的胍盐(GDNI)、三氨基胍盐(TAGDNI)、脒基脲盐(GUDNI)、肼盐(HDNI)等四种新化合物,收率分别为87.2％、67.5%、67.7%、96.6％,并用红外光谱、核磁共振、元素分析等方法鉴定了结构。测试了GDNI、TAGDNI、GUDNI、HDNI热安定性、密度与燃烧热,计算了生成焓、爆速、爆压参数。结果表明: TAGDNI具有较高的生成焓、爆速和爆压,分别为623.36 kJ·mol^-1、8948.68 m·s^-1和34.57 GPa,其特性落高为125 cm(2 kg落锤)。

摘要:以硝酸镍和草酸为反应物,通过液相共沉淀法制备得到了二水合草酸镍(NiC₂O₄·2H₂O),利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、激光粒度仪、元素分析、傅里叶红外光谱(FT-IR)和热分析(TG-DTG)实验对产物进行了表征和分析,并通过热分析-质谱(TG-MS)联用技术研究了其对太根药热分解催化的影响。结果发现,产物结构中含有两个结晶水,化学式为NiC₂O₄·2H₂O。产物分散性较好,平均粒径为15.97 μm。TG-DTG实验发现,NiC₂O₄·2H₂O在180~250 ℃范围内失去两个结晶水,继续升温则发生无水草酸镍的分解反应。TG-MS结果显示,加入2%的NiC₂O₄·2H₂O可促进太根药的热分解过程,并加快热分解气体产物的生成。对气体产物的离子流强度曲线进行积分,发现催化剂的加入明显增加了气体产物中HCHO的含量。

摘要:通过对比不同浓度的TNT/乙腈、TNT/丙酮、TNT/甲苯溶液的紫外吸收曲线,以乙腈作参比溶剂,用紫外分光光度计测定了温度为303,308,313,318,323 K, 压力为10~25 MPa条件下三硝基甲苯(TNT )在超临界二氧化碳中的溶解度,并建立了波长为248 nm时TNT-乙腈溶液的浓度-吸光度关系。结果表明,在低压条件下(小于15 MPa),TNT炸药在超临界二氧化碳中的溶解度随着温度的升高略有降低; 但随着压力增大(大于15 MPa),溶解度随温度的升高而增大。TNT在超临界二氧化碳中的溶解度较高,在试验范围内,每克二氧化碳中最多能溶解14 mg的TNT。

摘要:采用不同升温速率3, 5, 10, 25, 105 ℃·min^-1分别对PBX-2炸药进行了烤燃试验,试验中用热电偶分别测试样品半径处和中心处的温度变化过程,通过冲击波超压测量分析了样品的反应程度,根据热分析和烤燃试验结果宏观上分析了PBX-2炸药在热作用下的响应规律。试验结果初步表明: 热作用试验中PBX-2炸药随着升温速率升高反应程度降低。采用Arrhenius模型对PBX-2炸药在热作用下响应进行了数值模拟,模拟的炸药温度变化结果与试验测试结果基本一致。

摘要:分析并验证了圆柱形平头铜射弹冲击起爆带盖板Comp B装药,利用LS-DYNA模拟了圆柱形平头和圆头钨射弹冲击带不同厚度钢盖板的Comp B装药起爆过程,定量地分析了起爆临界速度随盖板厚度的变化规律,讨论了发生延迟起爆(XDT)现象的原因和机理。 结果表明,直接冲击起爆计算结果能够较好地符合Jacobs判据,圆头与平头钨射弹冲击带盖板Comp B 装药临界起爆速度满足关系式V_round≈1.15V_flat,发生XDT现象是因为炸药被破坏及反射冲击共同作用所致,且XDT现象产生位置均在邻近底板的炸药界面处。

摘要:采用外加方式在造粒浇铸工艺推进剂中添加了四种传统消焰剂(LiF、KA、C₄O₆H₄K₂和KD),研究了消焰剂对推进剂燃烧性能和特征信号的影响。通过发动机实验研究发现,消焰剂KA和KD可以有效抑制推进剂的二次燃烧,发动机喷焰面积减少80%以上,推进剂的燃速随其含量的增加而增加; 测试特征信号结果发现粒铸推进剂的红外和可见光透过率稍有降低、激光透过率增加。

摘要:利用多种实验技术研究了在空气气氛中添加剂奥克托今(HMX)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)对Al/H₂O基燃料燃烧特性的影响。实验发现添加HMX比CL-20更有利于铝粉的燃烧,对燃面温度的提高效果也更为显著,但是,添加CL-20能促进Al/H₂O基燃料的热量传递,显著提高燃速。通过分析发现,实验结果与氧化剂CL-20和HMX本身的热分解和燃烧特性紧密相关。

摘要:研究了HTPB/AP富燃复合固体推进剂在0.1~1 MPa下的燃烧特性。结果表明,高压、高AP浓度和较小的AP粒子尺寸能促进稳定燃烧,提高燃速和燃烧效率,降低点火温度。亚铬酸铜(CC)作为增速剂能提高整个压力范围内的燃速,6%CC可降低推进剂点火温度16%,燃烧效率可达96%,而未添加CC的推进剂配方燃烧效率仅为31%~73%。研究表明,在极低的压力下Vieille燃速公式对此系列推进剂仍然适用。

摘要:对团聚硼颗粒进行筛分,测量并研究了不同粒径团聚硼颗粒的松散堆积密度和振实堆积密度,采用电子扫描显微镜对团聚硼颗粒的表面形貌进行了观察。结果表明,无定形硼粉经团聚后,颗粒粒径增大,松散堆积密度和振实堆积密度均提高; 随团聚硼颗粒粒径的减小,两种堆积密度均先减小后增大,当颗粒粒径在0.25 mm<d≤0.30 mm范围,颗粒的振实堆积密度达到最小; 颗粒粒径在d≤0.104 mm范围,振实堆积密度达到最大; 颗粒粒径在0.30 mm<d≤0.84 mm范围,颗粒的松散堆积密度达到最小,此时,团聚硼颗粒的振实堆积密度较松散堆积密度相对于其他颗粒粒径增加的程度最大。

摘要:将NEPE推进剂置于不同的温度和湿度条件下贮存,测试其力学性能、凝胶分数和稳定剂含量的变化规律。研究发现: NEPE推进剂湿热双应力老化可以表示为物理老化和化学老化两部分的叠加; 物理老化表现为湿老化特征,力学性能变化先快后慢,趋向于定值; 化学老化表现为热老化特征,前期力学性能出现一个平台区,持续一段时间后,迅速下降至一个更低的平台; 存在湿热两种因素的协同效应: 湿气对化学老化具有加速效应,温度对物理老化具有增速和增幅效应。NEPE推进剂湿热双应力老化的基本化学特性与热老化类似,但是湿度对于稳定剂消耗与粘合剂网络降解都具有加速作用,可视为湿气降低了热老化的表观活化能。

摘要:采用DSC-TG热分析联用仪和感度测试仪对比研究了1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)和黑索今(RDX)及含FOX-7(RDX)的HTPB推进剂的多种感度。结果表明,FOX-7的热解活化能为245.2 kJ·mol^-1,分解放热峰温为222.13 ℃,摩擦感度不高于68％,落锤撞击感度大于25.0 J。同比含RDX的HTPB推进剂配方,含FOX-7的HTPB推进剂的机械感度(摩擦、撞击)和静电火花感度显著降低,当FOX-7的含量为15％时,HTPB/AP推进剂中高氯酸铵(AP) 的热分解剧烈程度已显著弱化,推进剂的主要分解放热峰温在260 ℃左右,与RDX/HTPB推进剂相比,该温度前移了近40 ℃。

摘要:为了研究NEPE推进剂的易碎性,利用撞击破碎模拟试验装置将NEPE推进剂以不同速度撞靶,将撞靶后不同损伤程度的NEPE推进剂进行密闭爆发器试验,分析NEPE推进剂在不同破碎程度条件下的燃烧特性。结果表明,NEPE推进剂的最大压力随时间变化率、燃速伴随着破碎程度的增加而增加,当撞击速度大于192 m·s^-1时可能发生燃烧转爆轰。

摘要:为进行固体推进剂的危险性能(感度特性)研究,对NEPE推进剂、粒铸CMDB推进剂、螺压CMDB推进剂三种典型的固体推进剂分别进行了雷管感度实验、冲击波感度实验(隔板实验)和燃烧转爆轰实验。结果显示: NEPE推进剂对雷管引爆较敏感; 三种推进剂对冲击波刺激较敏感; 颗粒状的粒铸CMDB、螺压CMDB推进剂和内部有孔洞的NEPE推进剂在燃烧转爆轰实验中发生爆轰。实验表明,推进剂的危险性能(感度)与推进剂的组成(有无敏感物质)、装药形态(颗粒或药柱)及外界约束条件(强或弱)有密切关系。实验证实,固体推进剂在一定条件下也能发生燃烧转爆轰。

摘要:应用高效液相色谱 (HPLC)、气相色谱(GC)对含硝酸酯的聚醚(NEPE)推进剂/端羟基聚丁二烯(HTPB)衬层/三元乙丙橡胶(EPDM)绝热层Φ25圆柱标准粘接试件粘结界面主要迁移组分进行了定量分析研究。研究结果表明,HPLC适合于同时测定粘接界面主要迁移组分增塑剂硝化甘油(NG)、丁三醇三硝酸酯(BTTN)、功能助剂AD; GC法适合于测定增塑剂癸二酸二辛酯(DOS)。采用建立的相应方法测定衬层中这四个组分,结果变异系数小于6%,样品回收率大于90%,测定方法准确度和精密度可满足一般测定要求。样品测定结果表明,推进剂中的NG、BTTN、AD可向衬层和绝热层迁移,其中衬层中含量较高,AD比NG、BTTN迁移更为明显,且AD易在衬层富聚。衬层中的DOS则只向绝热层迁移,不向推进剂迁移。

摘要:为了解微细圆管中点火药的燃烧特性,采用高速摄影技术对微细圆管中B/KNO₃的燃烧进行实验研究,结果表明: 管壁热损失和管道阻力是影响微细圆管中B/KNO₃燃烧稳定性的主要因素。圆管内径越小,管壁热损失和管道阻力越大,燃烧越不稳定。B/KNO₃在内径1.0~2.0 mm石英管中稳定燃烧、燃速变化微弱。燃烧室压强为0.1~4.0 MPa时,B/KNO₃燃速随压强增加,但并不符合燃速指数规律。当石英管内径减至0.5 mm时,燃烧不稳定,燃速随时间延长而变大; 圆管内径进一步减小,产生击穿现象导致火焰熄灭。研究还表明在一定壁厚范围内,燃速反比于壁厚。

摘要:采用磁控溅射技术在衬底基片上制备了Al-CuO复合桥膜。利用扫描电镜、X射线衍射对复合桥膜的微观形貌和晶相结构进行了表征。采用恒压电源对复合桥膜进行了通电点火实验,通过对比Al桥膜和Al-CuO复合桥膜的电流变化曲线、对桥膜点火后的晶相结构进行XRD分析、利用高速摄影仪观察复合桥膜的点火过程,从而对复合桥膜的化学反应性能进行了表征。结果表明,复合桥膜具有分层结构,Al膜和CuO膜皆由均匀、近似球状的纳米晶粒构成,Al-CuO复合桥膜在通电后发生了氧化还原反应。

摘要:为了改善微气孔球形药的传火特性,采用浸渍的方法在药粒表面及内孔中吸附不同种类的敏化剂,研究敏化剂种类和添加量对微气孔球形药热分解特性和传火速度的影响。结果表明,敏化剂的引入可以降低样品的热分解峰值温度,在所选的几种敏化剂中敏化剂A对样品热分解峰温的影响最显著。在单基型微气孔球形药中添加5%的敏化剂A,其热分解峰值温度从203.1 ℃降低到199.5 ℃; 在装填条件下,不同种类的敏化剂均可提高药粒的传火速度,传火速度随着敏化剂添加量的增加而提高; 在所选的几种敏化剂中,敏化剂C对单基微气孔药的传火速度影响最大,添加5%的敏化剂C可使样品的传火速度提高近3倍。当添加敏化剂A时,单基微气孔药传火速度的提高幅度明显高于双基型微气孔药; 敏化剂A对单基微气孔药的撞击感度影响不大,当添加量小于16%时,撞击感度的变化幅度不超过10%,摩擦感度则随敏化剂添加量的增加逐步提高,当添加量达到16%时样品的摩擦感度可以从58%提高到98%。引入敏化剂来改善微气孔球形药的传火特性是有效的,但添加量不宜太大,否则会对样品的安全性能带来负面影响。

摘要:以5%多苯基烷基多异氰酸酯丙酮溶液为表面处理剂,对单基药的表面进行了化学和物理的综合处理方法。采用定容燃烧试验,考察了此方法对单基发射药燃烧性能的影响。结果表明,该方法处理后的单基药,燃烧中后期燃气生成猛度及活度增加,有利于提高发射药的能量利用率,燃气释放规律更符合内弹道理论的要求; 该方法表面处理层的合适厚度约为45 μm,过多的表面处理将降低调控发射药燃烧性能的效果。

摘要:为了进一步简化弹药结构,提高武器系统安全性和可靠性,对影响柔性导爆索多点同步起爆网络输出性能的主要参数——爆速和爆压进行了研究。利用探针法,采用时间间隔测试仪对柔性导爆索爆速进行测试,探讨了靶距对爆速测试结果的影响,结果发现,影响柔性导爆索爆速的主要因素是装药密度、约束强度和装药直径,在同样条件下,银导爆索比铅导爆索的爆速明显提高。研究了微型H型锰铜压力计测试导爆索爆压的方法,结果表明,只有极小尺寸下爆压变化与约束材料有关,利用这些结果,能更精确地设计柔性爆炸网络。

摘要:微痕量爆炸物的有效检测由于爆炸物种类繁多、检测背景复杂而显得十分困难。开发微痕量爆炸物检测新方法备受关注，其中荧光传感薄膜用于检测微痕量硝基芳烃类炸药近年来研究广泛［1］。采用对二溴蒽和苯乙炔为原料，通过Sonogashira钯催化偶联反应，合成了9，10双三甲基硅乙炔基蒽，该物质有很高的荧光量子效应，可作为荧光传感器的支撑骨架用于微痕量爆炸物的检测。该合成路线比文献报道的简单，产物收率更高［2］。并通过紫外光谱和荧光光谱对其在不同溶剂中的光谱性能及与溴苯、硝基苯之间的相互作用进行了研究。

摘要:在改性单基发射药制备过程中,加入一种化合物。结果发现: 与未加入该化合物制备出的发射药相比,加了该化合物制备出的发射药硝化甘油和钝感剂扩散深度大,具有高装填密度、高燃烧渐增性、高初速的优点。

摘要:酸性氧化电位水(EOW)又称氧化电位水、强氧化离子水，其特点是氧化还原电位(ORP)较高，1100 mV以上； pH值较低，一般为2~3； 含有一定量的有效氯，浓度为30~100 mg·L^-1，富含活性氧和活性羟基。由于偏二甲肼污水呈现弱碱性，而酸性氧化电位水呈现酸性，且具有较强的氧化能力，可与偏二甲肼发生酸碱中和及氧化还原反应，理论上讲酸性氧化电位水可以有效降解偏二甲肼。本研究采用酸性氧化电位水对偏二甲肼废水进行了降解实验，研究了偏二甲肼在酸性氧化电位水中降解的效果及其影响因素。

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