王伯周 , 李辉 , 李亚南 , 廉 鹏 , 周彦水 , 王锡杰
2012, 20(4):385-390. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.001
摘要:呋咱醚含能化合物是一类重要的含能材料,具有熔点较低、能量较高、塑性强的优点。从20世纪90年代起始,该类含能化合物已成为含能材料研究领域重要方向之一。本文综述了对称与非对称呋咱醚含能化合物的醚化合成方法,全面介绍了典型含能化合物FOF-1、FOF-2、FOF-11以及FOF-13的合成、性能及应用研究进展。设计出11种未见文献报道的呋咱醚含能化合物结构,并采用半经验计算方法PM3进行了物化与爆轰性能预估,其中2种呋咱醚含能化合物密度大于1.90 g·cm-3、爆速大于9000 m·s-1。
2012, 20(4):391-396. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.002
摘要:在10 μF钽电容放电激励下,对两种阻值相当质量不同的半导体桥(SCB)和细化的发火药剂斯蒂芬酸铅(LTNR)和叠氮化铅(PbN6)所组成的发火件进行了实验研究,根据发火件的电特性变化和发火现象发现半导体桥存在电热发火、电爆发火和等离子体发火三种情况,测试了SCB/LTNR和SCB/PbN6发火件的50%发火电压和发火时间。结果表明半导体桥的发火电压阈值不仅与发火药剂有关,还与半导体桥换能元有关,所以半导体桥的设计存在最佳质量,通过对比得知LTNR比PbN6感度高,PbN6比LTNR的燃速高。
2012, 20(4):397-399. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.003
摘要:为了实现小型全金属壳冲击片点火器满足5000 V/1 min的介质耐压要求,研制了一种爆炸箔飞片组件。该组件采用复合聚酰亚胺薄膜作飞片,在230 ℃高温条件下与爆炸箔陶瓷基片形成一体化组件。研究结果表明,按GJB 344A-2005的要求,该组件能够很好地实现小型全金属壳冲击片点火器5000 V/1 min的介质耐压要求; 高温处理不会对爆炸箔电阻、外观带来影响; 71 ℃加速老化84天,组件电阻、外观无明显变化; 爆炸箔组件升降法50%发火电流峰值1750 A,比相同条件下采用普通聚酰亚胺薄膜飞片降低300 A以上; 组件对小型全金属壳冲击片点火器输出性能无明显影响。
2012, 20(4):400-405. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.004
摘要:为了将多孔硅应用于新型含能材料,研究了经硅烷偶联剂稳定化处理的多孔硅/Pb3O4的反应性能。用电化学腐蚀法制备了多孔硅,用KH550、KH560和KH570改性了多孔硅,制成了10/90-多孔硅/Pb3O4点火药。用氧弹、DSC、TG、MS测定了多孔硅/Pb3O4点火药的反应性能, 用XRD分析了多孔硅/Pb3O4点火药分解和燃烧后的残渣。结果表明:(1)经硅烷偶联剂KH550、KH560、KH570处理的多孔硅/Pb3O4点火药(样品2、样品3、样品4)的放热量低于未经硅烷偶联剂处理的多孔硅/Pb3O4点火药(样品1),但其放热峰温度未发生改变,表明硅烷偶联剂只影响多孔硅/Pb3O4点火药分解反应的动力学行为; (2)样品1~4燃烧热值的降低次序为样品2>样品3>样品4>样品1; (3)多孔硅/Pb3O4点火药分解和燃烧后的残渣为氧化铅和硅酸铅; (4)硅烷偶联剂KH550、KH560和KH570可使多孔硅在空气中的稳定性提高。
2012, 20(4):406-408. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.005
摘要:提出了一个基于加速老化试验性能退化数据评价火工品储存可靠性的方法, 得到了可靠性与贮存时间的关系曲线。结果表明, 爆炸螺栓在常温下满足可靠度为0.999的贮存寿命约为10 a。该法为评价火工品及类似产品的贮存可靠性提供了一个新的思路。
2012, 20(4):409-413. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.006
摘要:采用共沉淀法和手工混药法制备了硅系延期药,通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)及X-射线粉末衍射(XRD)分析显示:在共沉淀过程中有BaSO4和(BaPb)SO4的生成,并实现了对硅粉Si和Pb3O4的部分包覆。在60 MPa压力下将一定量延期药和适量点火药装入外径为5 mm的铁制延期管内,采用光电法对延期时间进行测试,结果表明:共沉淀法制备的延期药的平均燃速为1.25 mm·s-1,手工混合制备的延期药的平均燃速为1.41 mm·s-1; 共沉淀法制备的延期药的延期精度明显高于手工混制的,前者燃速的标准差0.073,后者的为0.25。
2012, 20(4):414-417. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.004
摘要:为了提高烟火药燃烧特性预测的准确性,采用支持向量机(support vector machine, SVM)理论对镁/聚四氟乙烯(Mg/PTFE)烟火药的燃烧特性进行了预测,并将预测结果与测试结果进行了比较。结果表明,由支持向量机预测模型得到的结果与实验结果基本一致,预测的燃速最大相对误差为9.96%,燃烧温度最大相对误差为9.84%,燃烧热最大相对误差为4.20%。
2012, 20(4):418-422. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.008
摘要:球扁药的多孔结构能改变其燃烧时的传热、传质方式,同时降低弧厚和增大燃面,从而实现火药在武器中的快速燃烧。针对微气孔球扁药中微气孔的形成原因,提出了空气、溶剂蒸汽、悬浮介质水等几种可能的成孔因素。通过排除或弱化水成孔因素,分别采用静置脱泡和快速升温方法,并测量堆积密度、用扫描电镜观察药粒剖面结构等表征手段,验证了球扁药制备工艺中空气、溶剂蒸汽成孔机理。结果表明:空气是微气孔球扁药成孔的一个因素,但影响很小,可以忽略,孔随机分布在球扁药中; 溶剂蒸汽不是微气孔球扁药成孔的因素,快速驱溶不会造成球扁药的多气孔化,但能沿径向改变球扁药密度。
2012, 20(4):423-426. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.009
摘要:采用差示扫描量热仪研究了2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)在RDX中的非等温结晶行为,运用多种数学模型对DNAN的结晶动力学进行数据处理。结果表明,RDX能够降低过冷度,消除自加热。由Avrami方程计算得到了DNAN结晶动力学的Avrami指数为2.34,确定了结晶过程的机理函数g(α)。由Avrami-Ozawa方程获得了Ozawa指数为0.77。由Hu-Zhao-Gao-Zhao方程获得了结晶动力学参数活化能为214.99 kJ·mol-1。
何志勇 , 吕春绪 , 罗军 , 汪平 , 徐容 , 李金山
2012, 20(4):427-431. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.010
摘要:为了更好地指导五氧化二氮(N2O5)硝解1, 3, 5, 7-四乙酰基-1, 3, 5, 7-四氮杂环辛烷(TAT)制备奥克托今(HMX)的生产,研究了TAT在N2O5/HNO3体系中的硝解反应机理。采用柱层析从硝解产物中分离得到了两个副产物,并采用1H NMR、IR以及元素分析进行了结构表征,确证其为1, 5-二乙酰基-3, 7-二硝基-1, 3, 5, 7, -四氮杂辛烷(DADN)和1-乙酰基-3, 5, 7-三硝基-1, 3, 5, 7-四氮杂环辛烷(SEX)。TAT先迅速硝解形成一硝基化合物,再快速硝化形成DADN,DADN中酰胺碱性降低,反应慢慢硝化形成SEX,SEX再以更慢的速度硝化形成HMX,其中k2>k1,k2>k3>k4。
2012, 20(4):437-440. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.012
摘要:采用液相色谱法,在87~95.3 ℃温度范围内,测定了RDX在2, 4-二硝基苯甲醚(DNAN)与N-甲基-4-硝基苯胺(MNA)低共熔体系中的溶解度。优化了色谱分离条件:流动相甲醇/水=6/4(V/V),流速为1.0 mL·min-1;检测波长254 nm,进样量5.0 μL。实验考察了不同粒径的RDX、平衡时间以及温度对溶解度的影响,在低共熔物体系DNAN/MNA中,建立了RDX溶解度-温度关系曲线。结果表明,RDX在共熔体系中溶解度范围为9.39~10.28 g,并随着体系温度的升高而增大。
张丽洁 , 姬月萍 , 陈斌 , 丁峰 , 李大鹏 , 刘卫孝
2012, 20(4):441-444. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.013
摘要:以偕二硝基丙二醇、甲醛和叔丁胺为原料,经过Mannich反应缩合得到1,3-二叔丁基-5,5-二硝基六氢嘧啶中间体。中间体经硝化反应合成出目标物1,3,5,5-四硝基六氢嘧啶(DNNC),总收率达到76%,纯度达到99%。采用红外、核磁、质谱和元素等分析手段对其结构进行了表征,借助差热扫描分析方法(DSC)研究了DNNC的热性能,并测定了其机械感度。结果表明,DNNC的分解温度为222.2 ℃,摩擦感度为60%,撞击感度为28.5 cm。表明DNNC具有较好的热稳定性和较低的机械感度。
2012, 20(4):445-449. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.014
摘要:利用超临界二氧化碳反溶剂法(SAS),以乙酸乙酯为溶剂,聚乙烯醇-200(PEG-200)为表面活性剂,在50 ℃、12 MPa,CL-20溶液质量百分浓度为5%的条件下,制备了CL-20超细微粒。利用扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)对其进行了测试,研究了其撞击感度,对SAS过程中CL-20晶型的形成机理进行了分析。研究表明,所得CL-20超细微粒表面圆润,无明显棱角,粒径分布均匀,平均粒径为1.33 μm。
2012, 20(4):450-453. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.015
摘要:利用自研的火炸药专用自动配气系统和实验室校准装置,通过混合气体校准以及"预估-校准-逼近"的方法,对火炸药气体现场测量装置进行了动态校准。结果表明,多组分气体动态校准技术实现了火炸药配方燃烧爆轰过程产生气体的准确测量。混合气体校准相对标准偏差RSD≤0.3%,保证了动态测量数值的有效统一和量值传递。
2012, 20(4):454-458. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.016
摘要:采用量子化学计算和分子动力学(MD)模拟,研究了溶剂化物环四亚甲基四硝胺(HMX)/N, N-二甲基甲酰胺(DMF)的结构和分子间相互作用。对浸渍在DMF溶剂中的β-HMX分子的MD模拟表明,HMX的分子构象已经从β转变为α相。在MP2/6-31G*水平上的理论计算也说明,在DMF溶剂中,α-HMX比β-HMX更稳定。这解释了在HMX/DMF溶剂化物的多晶型中,所有的HMX分子均呈α构象的原因。采用MP2/6-31G*方法,对α-HMX和DMF分子间可能的同型和异型二聚体进行结构优化。结果表明,组分间存在C—H…O氢键相互作用,并且α-HMX/DMF的稳定化能非常接近α-HMX/α-HMX,并远远大于DMF二聚体的。这意味着异型分子间力可和同型分子间力竞争。从热力学的观点来看,共结晶过程可能发生。对α-HMX在DMF中的过饱和溶液的MD模拟表明,分子间相互作用对共结晶有利。这些理论研究对理解在HMX的DMF溶液中为什么发生的是共结晶而不是重结晶提供了有价值的信息。
2012, 20(4):459-464. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.017
摘要:运用量子化学方法计算了5种硼酸酯键合剂(BEBA)的分子结构和分子轨道,发现5种BEBA分子硼原子所处空轨道的能级较高。利用晶面吸附模型和分子动力学方法研究了上述键合剂与RDX(210)、RDX(200)晶面之间的相互作用能,发现键合剂在不同RDX晶面上的结合模式不同且具有选择性。键合剂与RDX(200)晶面的结合能大于其与RDX(210)晶面的结合能。BEBA_1和BEBA_2能够在两个晶面上获得较好的结合能力。BEBA_5在RDX(210)和RDX(200)晶面上相对结合能力相反,即在RDX(210)/BEBA_5中结合最好。推测由于RDX(200)晶面最表层氧原子含量相对较少,有利于甲酰丙酮基上的羰基与RDX上的NO2产生诱导效应,产生很强的结合作用,抵消并补偿了由于BEBA_5中胺氮负电荷减少而造成结合能的降低。
2012, 20(4):465-474. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.018
摘要:Several metallized solid rocket propellants, AP/Metal/HTPB in the ratio 68/18/14, were experimentally analyzed at the Space Propulsion Laboratory of Politecnico di Milano. Effects of the metals (micrometric and nanometric Al, B, Mg, and a variety of dual metals) on the performance of the propellant were studied and contrasted to a conventional micrometric aluminum (30 μm average grain size) taken as reference. It is shown that the propellant microstructure plays a fundamental role in controlling the critical aggregation/agglomeration phenomena occurring below and near the burning surface. Two specific effects of microstructure in terms of steady burning rate and average agglomerate size are illustrated.
2012, 20(4):475-478. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.019
摘要:对含不同金属添加剂(镁、铝及镁铝合金)、不同硼粉粒度及硼粉含量的含硼富燃料推进剂分别进行了爆热(Qv)、燃烧温度(Tf)和成气率(η)测试,对比研究了金属组分对含硼富燃料推进剂燃烧性能的影响。结果表明:镁比铝能提高含硼富燃料推进剂的爆热值、燃烧温度和成气率;镁铝合金比镁更能降低含硼富燃料推进剂爆热及燃烧温度,且提高推进剂燃烧的成气率;当硼粉粒度较粗或较细时,含硼富燃料推进剂的爆热及燃烧温度均较高,而成气率较低,硼粉粒度适中时,推进剂的爆热值及燃烧温度均较低,而成气率较高;硼粉含量增大(氧化剂AP的含量减小),含硼富燃料推进剂的爆热、成气率均降低,而燃烧温度升高。
2012, 20(4):479-484. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.020
摘要:为进一步降低低燃速低燃温双基推进剂的燃速、燃温,对一种含能硝基化合物的降温、降速效果进行了实验研究,设计了系列含无机铅盐、有机铜盐及过渡元素金属催化剂的双基配方。通过燃速测试及高压差示扫描量热法(PDSC)研究上述推进剂的燃烧性能和热分解特性。含该硝基化合物的推进剂DSC曲线呈三峰放热,放热峰峰温分别在200 ℃、280 ℃、350 ℃左右,第三峰不明显。结果表明:该含能硝基化合物能有效降低推进剂的燃速、燃温,但使推进剂的压强指数增大,而加入催化剂能改善推进剂的燃烧性能,使压强指数降低,分解放热量也降低。
2012, 20(4):485-490. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2012.04.021
摘要:总结了具有生成焓高、热稳定性好、对环境友好等特点的胍基含能离子化合物合成方法,分析了阴阳离子、取代基团和分子间作用力对其熔点、密度和能量性能的影响,详述了胍基含能离子化合物在气体发生剂、推进剂和炸药方面的应用进展。
摘要:
摘要:
摘要:
技术支持:北京勤云科技发展有限公司 ICP:蜀ICP备10207813号-5
今日访问量: 总访问量: