摘要:

摘要:以端磺酰氧基超支化聚酯为前驱体, 在二甲基亚砜中与叠氮化钠反应, 端磺酰氧基被叠氮基所取代, 制备得到端叠氮基超支化聚酯。在此基础上, 对端叠氮基超支化聚酯的合成反应进行了优化, 结果表明:该合成反应的最优条件为以二甲基亚砜为反应介质, 反应温度95 ℃, 反应时间24 h, 叠氮化钠加入量为化学反应量的1.5倍, 催化剂四丁基溴化铵加入量为叠氮化钠物质的量的5.0%;在此条件下, 99.8%的端磺酰氧基被叠氮基所取代。

摘要:对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)基压装混合炸药爆轰产物JWL状态方程参数进行了研究。采用直径25 mm标准圆筒试验研究了CL-20基压装炸药(C-1, CL-20/钝感粘结剂(质量比)=94.5/5.5)的驱动做功能力, 获得了圆筒壁膨胀速度、位移与时间的关系; 应用考虑与爆轰参数封闭的炸药JWL状态方程参数数据处理方法得到该炸药的JWL状态方程参数, 应用参数进行圆筒模型数值模拟, 与试验结果对比, 发现速度误差低于2%, 位移误差低于1%;对比了本研究参数与国外类似炸药参数在做功能力上的差异, 结果表明, LX-19和PBXC-19的格尼速度比C-1炸药分别高2.02%和2.20%。

摘要:为了研究HMX基和TATB基高聚物粘结炸药(PBX)爆轰波的拐角性能, 采用蘑菇(Mushroom)试验测试了HMX基炸药(含95%HMX的PBX-Ⅰ, 含85%HMX和7%TATB的PBX-Ⅱ)和TATB基炸药(含95%TATB的PBX-Ⅲ)在起爆直径7 mm和10 mm条件下的出射角、熄爆角及延迟时间。结果表明, 在起爆直径7 mm的情况下, PBX-Ⅰ的出射角(75.5°)略大于PBX-Ⅱ的出射角(74.4°), PBX-Ⅰ和PBX-Ⅱ的熄爆角均为90°, 都能够发展为类似球形, 显示HMX基PBX均有较好的拐角性能。在起爆直径10 mm的情况下, PBX-Ⅱ的出射角为78.6°, 熄爆角为90°, PBX-Ⅲ的出射角为16.1°, 熄爆角为60.4°。对于HMX基PBX, 随着起爆直径的增大, 出射角增大。在HMX基PBX中加入TATB, 出射角减小。当HMX全部用TATB代替, 出射角显著减小, 三种炸药的拐角性能优劣顺序为: PBX-Ⅰ>PBX-Ⅱ>PBX-Ⅲ。

摘要:为了解高级脂肪酸酯类化合物对黑索今(RDX)性能的影响，以RDX为主体，分别添加质量分数为3%和5%的2, 3-二羟甲基-2, 3-二硝基-1, 4-丁二醇四月桂酸酯(BHDBTL)、2, 3-二羟甲基-2, 3-二硝基-1, 4-丁二醇四硬脂酸酯(BHDBTS)和2, 3-二羟甲基-2, 3-二硝基-1, 4-丁二醇四(12-羟基硬脂酸酯) (BHDBTHS)包覆RDX，制备了6个钝感RDX配方。用红外光谱(IR)、扫描电镜(SEM)、激光粒径分析、差示扫描量热分析(DSC)表征了包覆前后RDX的结构和性能，并依据GJB772-1997测试了其机械感度。结果表明，被5% BHDBTL，BHDBTS，BHDBTHS包覆的RDX比表面积分别由0.0374 m²·g^-1增大至0.173 m²·g^-1、0.344 m²·g^-1、0.328 m²·g^-1；包覆后RDX的分解热提高，当包覆剂为5% BHDBTHS时，RDX的分解热由1479.1 J·g^-1提高至1912.5 J·g^-1；当包覆剂为5%的BHDBTL、BHDBTS和BHDBTHS时，包覆后RDX的撞击感度分别为28%、48%、52%，摩擦感度分别为20%、60%、48%。

摘要:强度问题关系炸药部件的结构完整性和服役安全性，是炸药部件结构强度评估的基础。基于单轴加载技术，设计了圆柱试件的端部约束拉溃试验，研究了三轴间接拉伸破坏时某TATB基高聚物粘结炸药(PBX)的强度特性。依据试验边界条件，利用有限元方法定量分析了临界载荷下试件内部的应力场，最后采用最先破坏位置的三向主应力数据分析了三种典型强度准则(Uniaxial-strength，Mohr-Coulomb，Twin-shear)描述三轴拉伸破坏的适应性。就安全阈度而言，现炸药工程中使用的Uniaxial-strength准则，三轴压缩时安全阈度最高，达43.77%，但也不能安全预测三轴拉伸应力下该PBX的破坏行为；就描述精度来看，Uniaxial-strength准则最优，Mohr-Coulomb准则次之，Twin-shear准则最差，试验值均比理论值偏大，三者依次为16.90%、19.62%和24.56%；试验中该TATB基PBX三轴拉伸应力下的强度为单轴拉伸强度的0.831倍，Mohr-Coulomb准则不能准确描述三轴拉伸应力下强度下限，分析表明静水压力的影响是造成这一结果的关键原因，建立高描述精度的多轴强度准则须考虑静水压力的影响。

摘要:采用饱和溶液-溶剂蒸发法测试了平均粒径分别为20 μm、5 μm、500 nm和100 nm的黑索今(RDX)样品在乙酸乙酯、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇、异丁醇和去离子水8种溶剂中，分别于5，20，40，60 ℃下的溶解度。结果表明，在相同的温度下，同种粒度级别的RDX在去离子水中的溶解度最小，在乙酸乙酯中的溶解度最大; 在乙醇中的溶解度大于在丙醇和丁醇中的溶解度; 在正丁醇中的溶解度大于在仲丁醇和异丁醇中的溶解度。在相同溶剂中，在同一温度下，随着粒度减小，RDX溶解度增大。随着温度升高，同种粒度级别的RDX的溶解度增大。

摘要:为掌握高聚物粘结炸药(PBX)内部弹性应变向塑性应变转化规律, 应用时温等效原理推导80 ℃的HMX基PBX蠕变曲线, 并由ANSYS有限元软件拟合得到基于修正时间硬化理论的蠕变模型, 用此模型对温压时效处理过程的HMX基PBX加热加压阶段变形情况进行模拟, 结果显示:温压时效处理(80 ℃、10 MPa)使HMX基PBX产生应力加载方向的压缩变形, 炸药柱直径和高度分别减小0.476 mm和1.306 mm, 密度增大约0.047 g·cm^-3, 表明温压时效处理方法能够对PBX起到加速蠕变的作用。

摘要:探索采用热爆炸临界温度(T_cr)评价火药装药热安全性的可行性及合适的试验条件和数据处理方法，研究了双基推进剂和改性双基推进剂的多种尺寸装药的热爆炸试验，获得了装药在一定温度下发生燃烧的延滞期及热爆炸临界温度。结果表明，可用热爆炸临界温度评价双基或改性双基推进剂不同装药体系的热安全性，最佳试样直径为20~25 mm。延滞期采用10 h和最低爆炸(燃烧)温度与最高不爆炸(燃烧)温度相差5 ℃的结束试验的假设条件对于双基或改性双基推进剂是合理的。采用lnr(半径)-T_cr拟合外推获得的T_cr值比文献报道的方法获得的T_cr值低。

摘要:采用扫描电镜(SEM)原位拉伸试验系统对端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂/衬层粘接界面试件拉伸破坏过程进行了观察，实时采集了界面变形破坏过程的SEM图像，结合粘接界面的宏观应力-应变曲线，分析其在拉伸过程中细观变形破坏机理。结果表明：推进剂/衬层粘接界面拉伸的过程可以分为斜率较大的线性段(应变为0~5%)、斜率较小的线性段(应变为5%~25%)、非线性段(应变为25%~29%)和破坏段(应变为29%~35%)四个阶段，且验证试验所用试件的推进剂/衬层粘接界面分别在应变为25%和30%达到极限应力。研究发现试件内部颗粒的脱湿和基体间的脱粘是导致其力学性能变化及失效的主要原因，同时，可用推进剂相颗粒脱湿尺寸随应变的变化表现粘结界面失效的变化规律：脱湿尺寸随应变线性增大表示粘接界面还未破坏，当脱湿尺寸增大速率减小或不增大时，表示粘接界面已经破坏。

摘要:采用动态差示扫描量热法(DSC)对季戊四醇丙烯醛树脂体系的非等温固化反应动力学进行了研究。通过Kissinger方程和Crane方程对DSC数据进行了分析, 得到固化反应的平均表观活化能为14.32 kJ·mol^-1, 指前因子3.84×10³ K, 反应级数0.95, 建立了该树脂体系的固化动力学模型, 发现体系在10, 15, 20 ℃·min^-1和30 ℃·min^-1升温速率下的固化度分别为0.9503, 0.9147, 0.8871, 0.8695, 表明固化反应速率越慢, 所得产物的固化度越高。采用粘度实验研究了季戊四醇丙烯醛树脂体系在341，347，353 K和359 K下固化过程的流变特性, 并获得了该树脂体系的粘度模型。

摘要:采用自行设计的一种烤燃实验装置，开展了不同老化程度的GATo-3推进剂的热安全性研究。实验得到了GATo-3推进剂在不同实验条件下的自点火温度和自燃延滞期。计算得到了相关动力学参数, 并分析了实验现象及规律。结果表明，GATo-3推进剂的自点火温度约为130 ℃，活化能为147.66 kJ·mol^-1，指前因子为2.72×10¹⁵ s^-1。在不同环境温度下，GATo-3推进剂的点火温度基本保持不变，但其自燃延滞期和剧烈程度不同。温度越高，自燃延滞期越短, 且响应程度更剧烈。随着贮存时间的延长，安定剂含量降低，热分解速率加快，自燃延滞期变短。

摘要:采用非等温差示扫描量热法(DSC)研究了三苯基铋(TPB)与三-(乙氧基苯基)铋(TEPB)对端羟基聚丁二烯-2, 4-甲苯二异氰酸酯(HTPB-TDI)体系固化反应动力学的影响。测定不同催化剂体系的固化峰温, 采用Kissinger法和Crane法分别计算其动力学参数, 得出了相应的固化反应动力学方程。结果表明, 加入催化剂后, HTPB-TDI固化温度降低, 固化温差缩短。未加催化剂时固化反应的活化能为51.29 kJ·mol^-1, 加入TPB和TEPB后活化能分别为46.43 kJ·mol^-1和40.14 kJ·mol^-1, TPB与TEPB均能降低固化反应的活化能, 增大反应速率, 从而降低反应温度, 缩短固化时间。TEPB能使固化体系在34 ℃时的反应速率常数达到使用TPB作为催化剂时50 ℃的值, 因此TEPB催化活性更大, 可以用作室温催化剂。

摘要:为深入研究镁金属微粒的燃烧特性, 基于Arrhenius定律, 建立了镁颗粒非快速反应速率的一维球对称准稳态燃烧模型。模拟了直径为120 mm的镁颗粒在大气环境中的燃烧过程。获得了燃烧场温度、反应物组分分布以及颗粒燃烧反应时间。结果表明:采用非快速燃烧反应模型计算得到的反应区最高温度为3568 K, 镁颗粒完全燃烧时间为21.9 ms。这与文献实验值吻合较好。反应物组分氧气和镁蒸气可扩散到反应区外部, 与镁颗粒燃烧中止实验后观察到的氧原子存在于未燃镁金属中的现象定性吻合, 表明所建立的非快速燃烧反应模型比传统快速反应燃烧模型更能够准确描述镁微粒燃烧的实际工况。

摘要:采用高压静电放电模拟试验系统, 在250 kV, 1000 pF, 1 Ω的条件下, 对某爆炸桥丝火工品脚-脚和脚-壳两种静电放电方式下的响应特性进行了试验研究。结果表明, 脚-脚方式静电放电条件下, 火工品桥丝随加载电压的升高出现熔融、断裂以及爆炸等反应, 其50%概率断裂电压为56.33 kV, 但桥丝爆炸并未引起火工品发火。在脚-壳方式静电放电条件下, 火工品典型的响应特性为电极塞和壳体发生分离。分析认为, 爆炸桥丝火工品高压静电放电响应特性与静电放电的能量分布、火工品的结构组成及其起爆机理等有关。

摘要:为了研究大气环境中双股自击式喷嘴雾化液滴的运动特性，设计了双股自击式射流喷雾实验装置，运用多普勒相位粒子动态分析仪(PDPA)，观测了喷嘴压降对于雾化液滴运动特性的影响，着重分析了液滴轴向速度和径向速度的分布。结果表明：随着测量截面与喷嘴间的距离由25 mm增到100 mm，液滴平均直径(D₃₀)变大：当喷嘴压降为2.2 MPa，D₃₀由44.26 μm增大到61.26 μm，当喷嘴压降为2.6 MPa，D₃₀由42.88 μm增大到55.49 μm；距离喷嘴越远，液滴轴向速度和径向速度越小；测量点距离中心轴越远，液滴轴向速度越小，径向速度脉动越大；喷嘴压降增大，液滴平均直径减小，液滴轴向速度分布均匀性变好，径向速度分布均匀性变差。

摘要:为了降低废水中硝基苯含量, 首次构建了超重力强化的吹脱—O₃/H₂O₂氧化处理工艺。进行了超重力强化的吹脱法预处理含高浓度硝基苯的废水。考察了超重力因子β、气体流量G、液体流量L等因素对硝基苯吹脱率的影响。结果表明:结合超重力技术可有效提高硝基苯去除率, 当G=10 m³·h^-1, L=90 L·h^-1, β=80时, 吹脱10次后硝基苯含量降至90 mg·L^-1, 此后吹脱率变化明显减弱。低浓度废水用超重力强化的O₃/H₂O₂高级氧化法进一步处理, 当L=120 L·h^-1, β=80, 气相O₃浓度为50 mg·L^-1, H₂O₂浓度为4.9 mmol·L^-1, 初始pH值为10.5, 处理时间为25 min时, 硝基苯去除率可达99.6%, 出水可生化系数BOD₅/COD_Cr=0.38, 满足污水处理的生化处理标准。

摘要:简介了气体发生剂的组成与应用。重点评述了唑类、胍类和嗪类等产气燃料的爆炸性能与国内外合成的研究进展。对比了传统叠氮类气体发生剂的性能, 指出具有高产气量、燃速快、低燃温、热稳定性好、工艺性能好、无毒性、绿色环保等优点的新型气体发生剂是今后的研究重点。

摘要:将奥克托今(HMX)溶于二甲基亚砜(DMSO)中, 获得HMX/DMSO络合物晶体, 再将其分别加入蒸馏水和含聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的溶液中, 制备了A类多孔网状HMX(PHMX-A)和B类多孔网状HMX(PHMX-B)。用扫描电子显微镜(SEM)、X射线粉末衍射仪(XRD)、压汞分析仪及TG-DSC热分析仪对多孔网状HMX进行了表征。结果表明:多孔网状HMX由众多的孔和均匀连续的骨架构成, 具有高的比表面积和孔隙率。PHMX-A全部为β型晶体, 其比表面积为5.3 m²·g^-1, 平均孔径为501 nm, 孔隙率为56.1%;而PHMX-B有80%为β型晶体, 含少量的γ型晶体, 其比表面积为19.0 m²·g^-1, 平均孔径为75 nm, 孔隙率为37.2%。与HMX原料相比, PHMX-A和PHMX-B的相转变温度分别提前了2.8 ℃和17.5 ℃, 其热分解温度分别提前了0.3 ℃和1.3 ℃, 而其热失重开始温度分别提前了4 ℃和14 ℃。

摘要:以3, 5-二硝基吡唑(DNP)为原料，经中和、N-胺化、氧化偶联等反应合成了一种含N, N-偶氮结构的富氮、多硝基含能化合物——1, 1′-偶氮双(3, 5-二硝基吡唑)(ABDNP)，采用红外、核磁(¹H NMR, ¹³C NMR)、质谱及元素分析表征了该化合物的结构；考察了不同氧化剂体系对偶联反应的影响；并计算了化合物ABDNP的物化及爆轰性能。结果表明，使用次氯酸叔丁酯作为氧化剂最好，ABDNP收率为43.5%；其密度为1.94 g·cm^-3, 爆速为9309.0 m·s^-1，爆压为42.2 GPa，优于RDX。

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