2010, 18(4):361-363. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.001
摘要:采用改进的共沉淀法制备了Cu2Cr2O5/SiO2复合粒子。用扫描电子显微镜(SEM)、比表面积分析仪(BET)等对其进行了表征,并且用差热分析仪(DTA)考察了Cu2Cr2O5/SiO2复合粒子对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能。结果表明,复合粒子的分散性好、比表面大,可使AP的高温放热峰温度提前至323.80 ℃,催化性能明显优于纯Cu2Cr2O5。AP复合推进剂燃速测试结果显示,复合粒子使推进剂燃速提高了17%,且压强指数有所下降。
付小龙 , 李吉祯 , 樊学忠 , 王琼 , 蔚红建 , 张腊莹
2010, 18(4):364-367. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.002
摘要:研究了三种有机铜盐燃烧催化剂β-雷索辛酸铜(β-Cu)、3-硝基-1,2,4三唑-5-酮铜盐(NTO-Cu)和2,4-二硝基咪唑铜(NI-Cu)对RDX-CMDB推进剂不同压强下的燃烧性能和热分解的影响。结果表明,三种有机铜盐燃烧催化剂对RDX-CMDB推进剂的燃烧性能和差示扫描量热法(DSC)特征量有一定影响; β-Cu、NTO-Cu和NI-Cu三种有机铜盐可使RDX-CMDB推进剂热分解的第一个分解峰温Tp1提前1~4 ℃,并将第二个分解峰温Tp2提前5~11 ℃; RDX-CMDB推进剂的燃速和DSC特征量随压强的升高而增大,在1~10 MPa压强下该类推进剂的燃速与DSC特征量呈线性相关。
任莹辉 , 李丹 , 赵凤起 , 仪建华 , 马海霞 , 宋纪蓉
2010, 18(4):368-371. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.003
摘要:利用4-氨基-1,2,4-三唑(4-ATz)与二水氯化铜合成了标题化合物(C2N4H4)2CuCl2·H2O,采用元素分析和红外光谱分析对配合物进行了结构表征,用DSC和TG-DTG研究了配合物的热行为及主放热分解阶段的动力学。结果表明,金属离子与配体的化学计量比为12。配合物的主要分解阶段由机理函数f(α)=32(1-α)[-ln(1-α)]1/3控制,反应速率方程为: dα/dt=1021.83×32(1-α)[-ln(1-α)]1/3×exp(-2.75×104/T)。
2010, 18(4):372-376. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.004
摘要:采用靶线法在3.0~15.0 MPa压强范围内,研究了固含量、铝粉含量、二硝酰胺铵(ADN)的粒径及含量、燃速调节剂及热稳定剂对PGN/ADN推进剂燃烧性能的影响。结果表明,ADN的粒径(<450 μm,450~900 μm)和含量(0%~30%)增加时,PGN/ADN推进剂的燃速和压强指数均适当增加; 改变Al粉含量,PGN/ADN推进剂的燃速和压强指数均无明显变化; 添加适量(0.5%)燃速调节剂Fe2O3可增加推进剂的燃速并降低压强指数,添加适量(0.5%)燃速调节剂草酰胺可有效降低压强指数。 添加适量稳定剂(1%)2-硝基二苯胺(2-DNPA)和N-甲基-4-硝基苯胺(MNA)可以使推进剂的压强指数分别由0.49降低到0.34和0.40。
2010, 18(4):377-382. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.005
摘要:为揭示机械载荷作用下HTPB推进剂的力学性能变化规律和破坏机理,利用单向拉伸法研究了应变率和加载方式对HTPB推进剂力学性能的影响,并基于耗散能方法分析了其在机械载荷作用下的耗散特性。结果表明,推进剂力学性能有明显的应变率相关性,抗拉强度、伸长率等与应变率的对数成线性增加关系; 不同的应变控制也影响推进剂的力学性能; 应变率和应变控制对推进剂试件的耗散能有较大的影响,耗散能与应变率的对数也成线性关系。
2010, 18(4):383-386. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.006
摘要:以二氨基呋咱(DAF)为起始原料,经Caro′s acid氧化、锌粉还原、环化和Caro′s acid二次氧化四步反应得到5-[4-硝基呋咱基]-5H-[1,2,3]三唑并[4,5-c][1,2,5]呋咱(NOTO)内盐,总收率为17.5%(以DAF计),并利用元素分析、核磁共振、红外光谱等进行了结构表征;首次采用Zn粉还原二氨基偶氮氧化呋咱(DAAzF)合成关键中间体二氨基偶氮呋咱(DAAF),收率92%; 探讨了5-[4-硝基呋咱基]-5H-[1,2,3]三唑并[4,5-c][1,2,5]呋咱(AMOTO)环化反应机理,确定DAAF和二乙酰氧基碘苯(IBD)的最佳料比为11,重结晶后AMOTO纯度达到99.4%。
尹艳丽 , 杨利 , 胡晓春 , 李志敏 , 李坤远 , 张同来 , 张建国
2010, 18(4):387-392. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.007
摘要:运用动态真空安定性试验(Dynamic Vacuum Stability Test,DVST)方法研究了RDX的热分解过程,对测试数据拟合求解得出RDX在非等温阶段的分解机理函数为Avrami-Erofeev方程(n=4),表观活化能为174.10 kJ·mol-1,lnA为34.45; 等温阶段的分解机理函数为Anti-Jander方程模型,即G(α)=(1-2/3α)-(1-α)2/3,反应速率常数k=1.63×10-5 s-1。分解气相产物在标准状态下为0.10 mL·g-1。实验不仅得到了与真空安定性试验(VST)方法相吻合的分解最终结果,还得到了合理有效的动力学参数,证明了DVST方法的科学性和可靠性。实验实时跟踪了RDX的分解过程,得到了分解过程中各物理量的变化信息,为RDX的安全储存、可靠使用提供更为有效的数据。
2010, 18(4):393-396. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.008
摘要:采用激光动态跟踪技术分别测定RDX在环己酮、二甲亚砜、γ-丁内酯、N-甲基吡咯烷酮、N, N-二甲基甲酰胺溶液中的固液平衡数据,并采用λh方程、NRTL方程、Apelblat方程对实验数据进行关联,结果表明Apelblat模型关联度最高,模拟相对误差在0.1%~2.18%之间。最后,针对特定体系的溶解度曲线,进行多项式筛选及参数拟合,模拟相对误差在1%以内。
赵瑛 , 杨丽侠 , 刘毅 , 赵宏立 , 靳建伟 , 刘来东 , 赵宝明 , 张邹邹
2010, 18(4):397-401. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.009
摘要:通过密闭爆发器实验研究了硝胺粒度及类型对BAMO-AMMO基发射药燃烧性能的影响规律。结果表明,在50~260 MPa范围内,BAMO-AMMO基发射药燃速压力指数较高,约1.2; 在75~175 MPa和175~260 MPa的压力区间,压力指数存在转折,从1.2下降到1; RDX粒度越大,BAMO-AMMO基发射药燃速和压力指数越大; 通过RDX粒度的级配或两种氧化剂(RDX和HMX)混合使用可以提高BAMO-AMMO基发射药在中高压段(75~260 MPa)的燃速,也可降低此压力范围内的燃速压力指数,但不显著; 氧化剂类型(RDX,HMX)不同的BAMO-AMMO基发射药相比,以HMX为氧化剂的样品燃速较低,压力指数较高。
2010, 18(4):402-404. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.010
摘要:参照炸药做功能力试验,采用铅壔法对雷药、黑火药和红光剂3种粉状烟火药的做功能力进行了测试研究。从点火方式、铅壔温度、药剂类型三方面入手,分别研究了其对药剂做功能力的影响。研究结果表明: 装药密度≤1.047 g·cm-3的情况下可用电雷管起爆来达到烟火药的稳定爆轰; 铅壔温度必须严格修正以便于试验结果统一比较; 被测药剂中,使铅壔扩孔值变化最大的是雷药,做功能力为113.29 mL,黑火药和红光剂相对较小,做功能力分别为51.20 mL和51.60 mL。
2010, 18(4):409-413. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.012
摘要:以往研究结果表明,底排药剂在瞬态卸压工况下的燃烧行为分为稳定复燃、低频振荡燃烧和永久熄灭三种状态; 具体燃烧状态主要由卸压前最大压力(20~90 MPa)和最大卸压速率(1.2×103~6×103 MPa·s-1)决定,三种燃烧状态与两者之间的对应关系基本上是线性可分的模式。为了预测不同瞬态卸压工况下的底排药剂燃烧状态,本研究基于神经网络理论,建立了单层和双层感知器神经网络模型并利用试验数据对模型进行训练,得到了包含卸压前最大压力与卸压过程中最大卸压速率的底排药剂瞬态卸压工况下燃烧状态界定判据。采用蒙特卡罗随机抽样的方法验证了所建立的感知器神经网络模型的正确性与可靠性,可以用来对瞬态卸压工况下的底排药剂燃烧状态进行预测。
2010, 18(4):414-418. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.013
摘要:为了研究乳化炸药局部燃烧特性,根据法国燃烧转爆轰试验方法和美国燃烧转爆轰试验方法,在钢管中,对膨胀珍珠岩敏化的乳化炸药进行局部引燃试验,试验结果发现药温对于乳化炸药的燃烧有着重要的影响。无论是黑火药还是电热丝引燃,乳化炸药都没有实现燃烧波的传播。结果表明,在常压下乳化炸药局部燃烧不能实现燃烧波的传播,乳化炸药的燃烧存在最小临界燃烧压力。
杨振英 , 梁国英 , 陈静 , 周智 , 张玉若 , 雷鸣
2010, 18(4):419-422. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.014
摘要:为降低爆炸箔冲击片点燃B/KNO3点火药的发火能量,对B/KNO3药剂组分进行了细化处理,优化了压药密度。在压药密度为1.50~1.64 g·cm-3、发火电容为0.12 μF的条件下,采用升降法进行了发火试验,试验结果表明,爆炸箔冲击片点燃超细B/KNO3点火药50%发火能量平均值约29 mJ。在试验中监测了爆炸箔冲击点燃超细B/KNO3点火的爆发电流,测试表明: 爆炸箔冲击片点燃超细B/KNO3点火药全发火爆发电流约500 A。
2010, 18(4):427-430. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.016
摘要:用磁控溅射的方法制备了铝-氧化铜复合薄膜,采用差热分析(DSC)方法研究了其化学反应性能。研究结果表明: 铝-氧化铜复合薄膜在一定的条件下,可以发生氧化还原反应,化学反应热为ΔH=-1197.5 kJ·mol-1,与标准状态下的ΔH0=-1203.8 kJ·mol-1十分接近。用Kissinger方法计算了第二步反应的活化能为565.146 kJ·mol-1,说明在无外界刺激的情况下,薄膜材料可以稳定存在。理论推导出,反应可以达到的最高温度是2573 ℃(即铜的沸点),薄膜间的化学反应分两步进行。
2010, 18(4):431-434. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.017
摘要:概述了运用量子化学第一性原理密度泛函理论方法系统计算研究高能晶体能带结构的近期结果。发现对于结构或热解机理类似的系列高能晶体,其带隙(ΔEg)越小则撞击感度越大。撞击感度的带隙理论判据,对于离子型或分子型晶体,对于同一化合物的不同晶型,以及在不同压力和掺杂条件下,均具较好适用性。
2010, 18(4):435-438. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.018
摘要:通过冲击波感度、红外光谱、X射线衍射和扫描电镜等试验,研究了3,4-二硝基氧化呋咱(DNTF)、二硝基茴香醚(DNAN)以及不同比例DNTF/DNAN共熔物冲击波感度的变化情况,从其红外谱图、晶面间距和晶体形貌的变化规律分析了DNAN降低DNTF冲击波感度的机理。研究结果表明,加入DNAN能够有效降低DNTF的冲击波感度,DNAN质量为20%左右综合性能较好,降低冲击波感度的同时,不产生晶体缺陷。
2010, 18(4):439-442. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.019
摘要:采用自行设计的一套可燃液体爆炸极限试验装置,对 RP-5油料、RP-3油料及工业酒精的爆炸极限及1301、二氧化碳、氮气等惰化介质对这三种燃料惰性化抑制作用特性进行了实验研究。结果表明,RP-5油料、RP-3油料及工业酒精的爆炸极限浓度分别为1.53%~7.73%、0.82%~7.17%及 3.38%~18.25%; 1301对RP-5油料、RP-3油料及工业酒精的最小惰化抑制浓度分别为6.75%、6.8%及 5.56%; 二氧化碳和氮气对RP-3油料的最小惰化抑制浓度分别为45%和49%。根据实验结果分析,得出1301对油料爆炸惰化抑制效果明显优于二氧化碳与氮气。
2010, 18(4):443-446. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.020
摘要:中国烟火技术的发展由来已久,源远流长,公元前八世纪周朝即有“狼烟”烽火台; 中国古人在炼丹的过程中发明了黑火药,从而促使了中国烟火技术广泛发展; 现代中国烟火技术军用的电子战烟火光电对抗和民用的烟火人工防雹降雨、烟火灭火、烟火发电等获得了创新性发展; 中国的烟花爆竹在安全环保材料技术研究和无烟/微烟的焰火技术、纳米烟火、稀土烟火以及融合现代其它学科技术的特型焰火、婚礼烟花、寿礼烟花、卡通烟花等方面快速发展; 固体化学原理及其对烟火系统的应用研究也在促使中国烟火技术的理论研究的新进展。
2010, 18(4):453-459. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.022
摘要:分析了微观和介观层面常用计算机模拟方法的特点及局限性,重点介绍了这些方法在构建固体推进剂微结构、判断组分相容性、研究交联降解机理及界面相行为等方面的应用,并展望了计算机模拟方法在固体推进剂老化研究中的发展前景,认为贯穿微观、介观和宏观的多尺度模拟研究将是今后老化研究的重点。
2010, 18(4):460-466. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.023
摘要:从复合固体推进剂静电危险性实验测试方法、理论预估和静电对推进剂的作用机理等三方面,综述了国内外固体推进剂静电危险性研究的进展。国外使用有关设备测量实际作用于推进剂试样上的静电能量作为静电感度评价标准; “渗透系数”模型可实现对推进剂静电危险性的简单预估,基于热点形成发展的计算模型建立了推进剂的静电危险性与推进剂力学、燃烧性能之间的联系; 利用红外测温方法,观察到了静电作用过程中热辐射和热传导,形成了广为接受的“热点”形成机理。国内尚需加强复合固体推进剂静电危险性的系统研究,形成可靠的复合固体推进剂静电危险性评价方法。
2010, 18(4):467-475. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.024
摘要:含能离子化合物包括含能离子液体和含能盐,通过设计阴阳离子的化学结构,使其具有较高生成热、较高密度、钝感、稳定、环境友好等优良性能,从而满足武器装备对多功能含能材料的需求。综述了含能离子化合物的研究历史、分子设计及其性能,并展望了含能离子化合物的研究发展趋势,通过分子设计,得到新型的含能离子化合物,研究不同的阴阳离子对含能离子化合物性能的影响,为含能离子化合物的研究和发展提供参考。
2010, 18(4):476-480. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2010.04.025
摘要:为了促进国内烟火切割技术的发展。比较了美国和中国烟火切割技术的研究历史、现状和发展趋势。结果表明,烟火切割的原理主要包括金属射流原理和化学腐蚀原理,烟火药主要以铝热剂为基础同时添加含卤素的聚合物。切割炬已经可以手持,并可以进行水下切割。切割炬上的喷嘴可以起到使能量集中的作用,切割炬必须具有安全泄压结构。烟火切割技术在抢险救援、弹药销毁等方面有着广泛的应用,在国内大力开展烟火切割技术研究很有必要。
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