胡荣祖 , 高红旭 , 赵凤起 , 徐司雨 , 张海 , 马海霞
2011, 19(1):5-7. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.002
摘要:推导了描述炸药爆炸作用所致材料温度响应的表达式。提出了估算材料渗透深度(x)与温度(T)关系的数值方法。借助铝颗粒(体系Ⅰ)、铝热剂(3Fe3O4-8Al)颗粒(体系Ⅱ)和含铝炸药(59/20/20/0.5/0.5-RDX/AP/Al/binder/additive)颗粒(体系Ⅲ)的初温、比热容、密度、热导率和硝基甲烷的爆轰区温度和爆轰持续时间数据,用导出的表达式,通过数值计算,构筑了体系Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ的T-x关系图。结果表明,在硝基甲烷爆轰区热作用下使体系达点火温度2070 K(体系Ⅰ)、1209.15 K(体系Ⅱ)和485.68 K(体系Ⅲ)的x值分别为1.053, 1.880, 0.1905 μm,至体系达初温300 K的x值分别为10.5, 9.6, 0.6 μm。
Svatopluk Zeman , Ahmed Elbeih , Zbyněk Akštein
2011, 19(1):8-12. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.003
摘要:用聚异丁烯(PIB),丙烯腈-聚丁橡胶(ABR),维通A黏结剂和RDX,HMX,BCHMX和ε-HNIW四种硝胺炸药制备了一系列塑性炸药。PETN和以PETN为基的三种塑性炸药用于比较。测试了这些炸药的爆速,撞击和摩擦感度。摩擦感度与撞击感度的关系以及两种感度与D2的关系表明摩擦力向硝胺炸药分子反应中心的转移机理不同于撞击能的转移机理。从摩擦和撞击反应的相互比较以及降低ε-HNIW感度等级中发现撞击感度依赖于硝铵炸药的晶体品质,而摩擦感度的依赖却不明显。测试爆速D与含PIB和ABR黏结剂的PBX装药密度之间的关系表明,ε-HNIW的密度为2.04 g?cm-3时,爆速D为 9.800 mm?μs-1。
薛云娜 , 杨建明 , 王晓红 , 余秦伟 , 廉鹏 , 李亚妮 , 来蔚鹏 , 吕剑 , 薛永强
2011, 19(1):13-18. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.004
摘要:采用Gaussian 98中的DFT-B3LYP方法在6-31G(d, p)基组水平下对3,4-双(3′-硝基苯-1′-基)氧化呋咱进行结构全优化及Wiberg键级计算,并采用TG-DSC-FITR-MS分析方法对其热分解机理进行研究。在优化的几何构型中,氧化呋咱环的六个原子为共平面结构,其中O—N配位键与双键相似。呋咱环内靠近配位氧的O—N键级最弱,为0.8769。结合热解气相产物分析与键级计算推测3,4-双(3′-硝基苯-1′-基)氧化呋咱的热解初始步骤为氧化呋咱环内N—O键的断裂; 推测其热分解反应历程为氧化呋咱环首先开环分解为气体小分子及硝基苯,硝基苯再经自由基分解或异构化为亚硝基氧苯分解。
2011, 19(1):19-22. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.005
摘要:设计合成了三个含有极性基团的二茂铁氮杂环衍生物,通过1H NMR、FT-IR和质谱对目标产物进行了结构表征。利用差热分析(DTA)和热重(TG)研究了在高氯酸铵(AP)中分别添加5%目标化合物后的热分解性能,发现添加二茂铁氮杂环衍生物后,AP的第二个放热峰温度可提前89.10 ℃,两个放热峰的距离可缩小至25.82 ℃。
谢明召 , 冯小琼 , 衡淑云 , 王晓红 , 陈智群 , 潘清 , 王明 , 刘子如
2011, 19(1):23-27. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.006
摘要:用TG-DSC-IR联用技术和原位热裂解-IR联用技术研究了两种纳米铅盐燃速催化剂,纳米2,4-二羟基苯甲酸铅(n-β-Pb)和纳米邻苯二甲酸铅(n-PhtP)对某配方双基推进剂热分解的作用。实时测定了催化剂对双基推进剂TG-DTG和DSC特征量凝聚相特征基团和热分解气相产物的影响。结果表明: 纳米铅盐燃速催化剂使双基推进剂热分解特征量发生变化,分解历程缩短,热分解放热速率加快; 促进双基组分中O—NO2键的断裂和NC环的分解; 使热分解气体产物中有负生成热ΔHof的CH2O、CO和CO2的相对生成量增加。与空白配方相比,添加催化剂n-β-Pb和n-PhtP的配方的热分解放热速率由29.5 J?g-1?℃-1分别增大至31.1 J?g-1?℃-1和31.4 J?g-1?℃-1; 热分解气体产物中CH2O/NO2的值由1.77分别增大至2.45和2.60,CO/NO2的值由0.071分别增大至0.079和0.090。添加n-PhtP的配方热分解放热速率最快,气体产物中CH2O和CO相对生成量最大,燃速最高。
杜栓丽 , 王晶禹 , 何爽 , 朱佳平 , 任君 , 胡志勇 , 曹端林
2011, 19(1):28-32. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.007
摘要:利用Material Studio 4.3中的颗粒耗散动力学(DPD)方法对可用于乳化炸药的不同结构Gemini表面活性剂在水中的聚集体形态进行了模拟。模拟结果表明: 联接基的结构对Gemini表面活性剂聚集体形态影响较大。随着表面活性剂浓度的增加,聚集体由球形向棒状再向层状转变; 随疏水链长度增加,容易形成大而致密的胶束。联接基的结构对Gemini表面活性剂聚集体形态影响较大。当疏水链较短时,两聚Gemini表面活性剂形成球形胶束的能力高于三聚Gemini表面活性剂; 当疏水链较长时,三聚Gemini表面活性剂更易形成棒状胶束,具有更高的形成大胶团的能力。
2011, 19(1):33-36. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.008
摘要:采用压汞法、扫描电镜法测试了四种硝铵炸药用硝酸铵(AN)的孔隙结构、比表面积和粒子表面形貌,研究了工业硝铵炸药用硝酸铵的自敏化结构特征。结果表明: 1#膨化硝酸铵(1#-EAN)样品存在大量孔隙、且有效热点范围内的孔隙数量较多,颗粒表面存在大量棱角、突起、晶形严重歧化,自敏化特征明显; 2#-EAN样品中也存在较多的孔隙,且孔径较小、孔隙分布范围窄; 3#-EAN样品和普通AN样品相似,孔隙率和表面积较小,有效热点范围内的孔隙数量较少。
2011, 19(1):37-41. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.009
摘要:采用可视化燃烧实验器模拟发动机的水蒸汽环境,用高速摄影拍摄燃料在水蒸汽中的燃烧过程,并用热电偶测温,研究了燃料配方参数对镁基水反应金属燃料/水蒸汽反应的影响规律。研究结果表明,镁基水反应金属燃料与水反应分快速反应和慢速反应两阶段,反应速率随时间和反应程度的增加而降低; 镁基水反应金属燃料/水反应的快速反应时间和反应程度是表征燃料/水反应特性的两个关键参数; 增加燃料的氧粘比和细镁粉含量、添加Fe类添加剂都可以提高燃料/水反应速率和反应程度,而增大镁含量会使燃料/水反应速率及反应程度降低。保证镁含量60%以上燃料的能量性能、工艺性能和力学性能的前提下,应尽量提高燃料氧粘比和细镁粉含量。
2011, 19(1):46-49. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.011
摘要:计算了固体颗粒表面粗糙度和粒径分布分形维数,研究了团聚硼颗粒表面粗糙度和粒径分布与分形维数、富燃料推进剂流变性能的关系。结果表明,团聚硼颗粒的表面粗糙度越小,其分形维数越小; 团聚硼颗粒的粒径中值越大,细粒度的团聚硼颗粒含量越少,其分形维数越小,含硼富燃料推进剂的工艺性能越好。
2011, 19(1):50-54. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.012
摘要:为研究与自然贮存环境相关性较好的推进剂加速老化方法,设计了HTPB复合推进剂交变温度加速老化试验,在-10~60 ℃温度范围内,以3种温度变化速率(10 ℃/12 h,20 ℃/12 h,30 ℃/12 h),分别老化35 d,56 d,91 d后对推进剂进行力学性能测试,基于最大伸长率进行了HTPB推进剂加速老化与自然贮存的相关性分析。结果表明,加速老化过程中推进剂抗拉强度变大、伸长率下降,与自然老化趋势一致; 温度变化速率在推进剂老化过程中对力学性能变化有较大影响; 交变温度加速老化1 d分别相当于自然贮存9.2 d,13.3 d,19.7 d,交变温度加速老化与自然贮存具有较好的相关性。
2011, 19(1):55-59. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.013
摘要:模拟固体火箭发动机内的点火瞬态,必须了解其推进剂固相表面的火焰传播过程及给定初始气/凝相上的火焰传播速度。通过在推进剂表面嵌入热电偶丝的类靶线法及光电探测法,对后向台阶型装药的高能推进剂开展了两次火焰传播实验。结果表明,上游推进剂表面是由火焰连续传播所点燃,下游表面是由上游推进剂燃烧产生的燃气所点燃,台阶底部区域则是最后点燃。同时发现单纯由电阻丝点火建立的火焰传播过程时间较长,其中气相扩散并点燃下游推进剂表面的平均速率为57.78 cm·s-1,上游火焰传播的平均速率仅为4.92 cm·s-1。
2011, 19(1):60-64. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.014
摘要:为解决大口径火炮长药室装药轴向点传火问题,针对药室长度超过3 m的长药室装药,设计了多点点火系统,进行了多点点火研究。运用高速摄像研究了点火头的发火一致性,结果表明,C型点火头4 ms内全部点燃,发火一致性高于A型和B型; 测量了不同长度的多点点火管的压力-时间曲线,结果表明,两节和四节模拟装置试验p-t曲线基本重叠,时间近乎同步,破膜前,压力曲线上升一致,时间差小,同时点火同步性好。试验验证了长药室装药中多点点火技术的可行性和可靠性。
2011, 19(1):65-68. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.015
摘要:为提高含大量高能固体填料硝胺发射药的力学性能,在其中加入一定量(质量分数为2%)的聚氨酯热塑性弹性体(TPE)。采用低温落锤冲击韧性试验、简支梁抗冲击强度和密闭爆发器试验,研究了聚氨酯热塑性弹性体对硝胺发射药力学性能和静态燃烧性能的影响。研究表明,聚氨酯热塑性弹性体能有效提高硝胺发射药的低温落锤冲击韧性和抗冲击强度,并能使硝胺发射药的燃速降低约10%,燃速压力指数降低约2%。
2011, 19(1):69-73. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.016
摘要:为了研究层状发射药的燃烧渐增性能,建立了该类药型相应的形状函数,对影响层状发射药燃烧渐增性能的四个主要因素(即缓燃层厚度比例x1、燃速比k、药片厚宽比β及黑索今RDX含量)取值相同的情况下,根据药型和形状函数分别进行了计算和分析,得到了相对已燃质量ψ、相对表面积σ随相对已燃厚度z的变化曲线。结果表明: 与多层片状层状发射药(方片片状层状发射药和圆饼片状层状发射药)相比,多层管状层状发射药的燃烧渐增性较好。
2011, 19(1):74-77. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.017
摘要:采用绝热火焰的定压近似计算法,对单基药H100和H130、双基药SF-3、改性双基药171-25和GT的火焰燃烧温度进行计算,并采用比色红外测试仪测量发射药的实际温度。结果表明,H130、SF-3试验结果与计算值比较吻合,其最高燃烧温度为2188 K和2230 K; 用于热源时,双基药的性能优于单基药; 利用该比色测温仪无法获得改性双基药火焰燃烧温度的真实值。
张江波 , 张玉成 , 李强 , 严文荣 , 闫光虎 , 赵晓梅
2011, 19(1):78-81. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.018
摘要:为了研究发射药在火炮膛内的燃烧规律,以经典内弹道理论为基础,从理论上分析了常规测试和微波测试的可行性,并建立了相关的计算处理方法。常规测试方法和微波测试方法分别采用p-t曲线、炮口初速和v-t曲线作为基础数据,经相关计算得到发射药膛内燃速。试验结果表明,理论计算p-t曲线和试验p-t曲线能够较好地吻合,在80~250 MPa压力范围内,常规测试和微波测试所测燃速范围分别为17~29 cm?s-1和8~23 cm?s-1。发射药在膛内的燃速关系式偏离指数式较远,微波测试方法的准确性在一定程度上要高于常规测试方法。
2011, 19(1):82-85. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.019
摘要:采用化学氧化法制备了可膨胀石墨,并将其分别与CuO、Fe3O4混合、高温(900 ℃)膨胀,得到了掺杂膨胀石墨; 测试掺杂膨胀石墨的膨胀体积,并用静态测试方法对比测试了掺杂膨胀石墨的遮蔽率。结果发现,掺杂CuO膨胀石墨的膨胀体积从不掺杂膨胀石墨的245 mL·g-1下降到130 mL·g-1,相应的遮蔽率从78.4%下降到48.3%。而掺杂Fe3O4的膨胀石墨的膨胀体积下降到190 mL·g-1,遮蔽率下降到73.7%。两种掺杂膨胀石墨的红外遮蔽效果均比不掺杂的膨胀石墨差。
2011, 19(1):86-88. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.020
摘要:以NH3?H2O和Al2(SO4)3为原料,通过喷射沉淀法制备了Al2O3前驱体——水合氧化铝(AlOOH),将该前驱体洗涤、干燥、煅烧,获得了窄分布的纳米α-Al2O3粉体。采用XRD、红外光谱和激光粒度分析等测试方法对产物进行表征,结果表明,最后得到目标产物为α-Al2O3,平均粒径为30.9 nm,粒径范围30.1~32.3 nm。通过喷射沉淀法,采用高速剪切分散加强湍流搅拌作用的特殊沉淀机理,大幅度降低了α-Al2O3粒度。
2011, 19(1):89-93. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.021
摘要:采用爆炸法制备了粒径为11.5~16.55 nm纳米多晶氧化锆粉末。借助热重分析(TG-DTA)、煅烧试验研究了气相氧化温度对最终粉体性能的影响,通过X射线衍射、拉曼光谱、透射电镜(TEM)等手段对前驱体和产品进行了表征。结果表明,改变氧化温度可实现对粉体晶相组成的控制,该法大大缩短了晶体高温生长时间从而有效抑制了纳米粉体团聚,所制备的粉末为为分散性良好的纳米四方/单斜氧化锆多晶。
2011, 19(1):94-97. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.022
摘要:为了提高油气井用隔板起爆器的起爆能力,在传统隔板起爆器的基础上,改变了其受主装药盲孔的几何结构和受主装药结构,设计出一种油气井用隔板起爆器,并对其进行了起爆能力的实验研究。实验结果显示,油气井用隔板起爆器起爆油气井耐温传爆管的最大空气隙距离为85 mm,而传统隔板起爆器和油气井耐温传爆管分别为20 mm和65 mm,因此,它的空气隙起爆能力很强。
田宏远 , 周文静 , 马亚南 , 周诚 , 商黎鹏 , 王琳
2011, 19(1):98-101. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.023
摘要:采用毛细渗透法和Washburn方程测定了六硝基茋(HNS)、硝基胍(NQ)和吸收药片在10%乙二醇、乙醇、30%乙二醇、水中的接触角,并通过Young方程及表面化学理论计算了它们的表面能及其分量。结果表明,其值与理论计算值相符合,NQ有较高的表面能为58.31 mJ·m-2,其中极性分量占主要成分为54.73 mJ·m-2; HNS的表面能为17.97 mJ·m-2,它的非极性分量与极性分量相当,分别为8.27 mJ·m-2和9.70 mJ·m-2,吸收药片的表面能为21.96 mJ·m-2,非极性分量为17.28 mJ·m-2,极性分量为4.68 mJ·m-2。
2011, 19(1):102-105. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.024
摘要:结合火药物料的物理特性、加工工艺及加工安全性的相关要求对常用的各种在线水分检测方法进行分析比较的基础上,采用电容法对水分含量为8%~20%的火药物料在不同的测试温度(10, 15, 20, 25 ℃)下进行了试验研究。结果表明,火药定容积质量随物料含水量的增加呈单调递减变化,火药电容值随物料含水量的增加呈单调递增变化。因此,采用电容法测量物料水分含量具有较高的灵敏性,电容法火药水分在线检测技术是可行的,并提出了工程化装置的研制建议。
2011, 19(1):106-112. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.025
摘要:将适当简化的药浆涂在不燃带基上,快速固化后形成复合固体推进剂薄层[1]。在此基础上,本文提出推进剂高效燃速仪的技术构想。该仪器由燃烧室、压强和温度控制系统、数据采集和处理系统等组成。燃烧室容纳1650 mm长的燃烧试件,试件上覆盖1051根相隔1.50 mm 的熔丝。燃烧室压强控制有三种模式: 手工的、台阶式的和线性的。利用手工控压模式可大幅度提高现有燃速测定效率,一次点火能测出燃速的压强指数或温度敏感系数。台阶式控压和线性控压模式相结合,便可能测出燃速的压强函数。
2011, 19(1):113-118. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2011.01.026
摘要:综述了3-硝酸酯甲基-3-甲基氧丁环(NIMMO)及其聚合物PNIMMO的合成、性能及应用研究进展。PNIMMO聚合物具有较高的能量水平、较好的热稳定性和优良的感度特性,是近年来发展起来的合成技术相对成熟的新型含能粘合剂之一,将其用于高能高聚物粘结炸药(PBX)、高能低易损(LOVA)发射药、高能固体推进剂中具有明显发展潜力。PNIMMO线性低分子齐聚物可作为增塑剂,可明显改善高分子PNIMMO粘合剂体系的低温力学性能。
摘要:Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621900, China
摘要:Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621900, China
摘要:Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621900, China
摘要:Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621900, China
摘要:Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621900, China
摘要:Institute of Chemical Materials, CAEP, Mianyang 621900, China
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