CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS
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  • 2019年第27卷第12期文章目次
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    • 通用弹药储存可靠性研究面临的问题及对策

      2019, 27(12):981-983. DOI: 10.11943/CJEM2019181

      摘要 (1438) HTML (838) PDF 0.00 Byte (3604) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • >弹药贮存延寿
    • 自然温度环境贮存固体推进剂的老化等效温度研究

      2019, 27(12):984-990. DOI: 10.11943/CJEM2019099

      摘要 (1262) HTML (1067) PDF 0.00 Byte (1989) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用传统方法评估自然环境贮存固体推进剂的老化,需要详细、长期的环境温度数据,应用受到很大的局限,为了解决这个问题,根据自然温度季节、昼夜变化规律,以及气温的地域分布的特点,基于月均气温数据得到温度季节、昼夜变化模型的各项参数,建立了一个基于月均气温的老化等效温度计算模型,用于评估自然温度贮存固体推进剂的老化效应。应用本模型计算了:端羟基聚丁二烯(HTPB)、硝酸酯增塑聚醚NEPE、复合改性双基(CMDB)三类典型固体推进剂在不同地区的老化等效温度。结果表明,老化等效温度显著大于年均气温,季节温差越大,差异越明显。固体推进剂的老化活化能越大,等效温度越向最大月均气温靠近,与年均气温的差异也越大。

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    • 二苯胺对硝化棉的等温热分解动力学的影响

      2019, 27(12):991-997. DOI: 10.11943/CJEM2019118

      摘要 (1331) HTML (796) PDF 0.00 Byte (1980) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究二苯胺(DPA)对硝化棉(NC)的等温热分解动力学的影响,采用等温热分解量气装置,获得378.15~398.15 K时NC/DPA(3%)混合样品热分解产生气体的压力随时间变化曲线,该曲线中存在明显的拐点。通过Arrhenius方程和模式配合法获得NC/DPA(3%)混合样品在拐点前和拐点后的等温热分解动力学参数。采用Berthelot方程外推得到不同温度下NC/DPA的贮存寿命。结果表明,拐点前NC/DPA(3%)混合样品的活化能为164.6 kJ·mol-1,拐点后NC/DPA(3%)混合样品的活化能为150.4 kJ·mol-1;与原料NC相比,拐点前NC/DPA(3%)混合样品的活化能提高17.7 kJ·mol-1;以分解深度0.1%作为评判标准,室温下NC/DPA(3%)混合样品可贮存18.3年,表明添加3%DPA后可延长NC贮存寿命7.7年。

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    • 布氏压力计法评估炸药寿命的判据研究

      2019, 27(12):998-1003. DOI: 10.11943/CJEM2019015

      摘要 (1147) HTML (594) PDF 0.00 Byte (1946) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对布氏压力计法评估炸药贮存寿命的判据问题,分别以0.05%和0.1%分解深度为终点指标,按照Berthelot方程进行线性回归,获得了32种炸药在不同温度(25~50 ℃)下的贮存寿命比对结果,发现存在两种情况:(1)对于大多数炸药,同一温度下,以0.05%分解深度为终点判据预估的贮存寿命小于以0.1%分解深度预估的贮存寿命,但却会出现以前者评估出的贮存寿命超短的现象;(2)对于极少数炸药,接近室温时,同一温度下以0.05%分解深度为终点判据预估的贮存寿命大于以0.1%分解深度预估的贮存寿命,但随着温度的升高,以0.05%分解深度预估的贮存寿命又重新小于以0.1%分解深度预估的贮存寿命。产生差异的原因在于,各温度下所选用的数据点是否均处于炸药等速分解期内。结果表明,以炸药处于等速分解期时的分解深度作为布氏压力计法评估炸药贮存寿命的终点判据更具有科学意义。

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    • 导弹贮存延寿试验关键技术及研究进展

      2019, 27(12):1004-1016. DOI: 10.11943/CJEM2019038

      摘要 (1551) HTML (4357) PDF 0.00 Byte (2112) 评论 (0) 收藏

      摘要:导弹贮存延寿是一项兼具经济、军事效益的系统工程,由于国内尚没有科学性、系统性的贮存延寿试验方法,影响了导弹贮存延寿的效果与效率。阐述了导弹贮存延寿试验的基本内涵,总结了贮存延寿试验面临的主要难点,提出了导弹贮存延寿试验的基本流程。将贮存延寿试验分解为自然贮存试验、延寿试验、加速贮存试验、验证性试验4个部分,分析了各部分的主要研究内容与研究进展,凝练了基于自然贮存试验数据的贮存寿命预测、失效机理分析与剩余寿命预测、延寿技术方案统筹、基于实测服役环境的加速贮存试验设计等关键技术。最后,探讨了贮存延寿试验技术的发展趋势与重点研究方向。

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    • 低场核磁共振技术在火炸药老化性能评估中的应用

      2019, 27(12):1017-1024. DOI: 10.11943/CJEM2019040

      摘要 (1205) HTML (539) PDF 0.00 Byte (1727) 评论 (0) 收藏

      摘要:低场核磁共振(Low-field nuclear magnetic resonance, LF-NMR)技术具有快速、无损、连续、精确等优点,近年来在火炸药基体的交联密度测定、固化过程监测及老化性能评估领域受到了关注。介绍了低场核磁共振的基本原理,归纳了低场核磁共振技术在复合固体推进剂固化监测、复合固体推进剂和浇注PBX炸药交联老化评定、新型云爆剂老化特性评估等方面的应用状况,提出了应进一步深入开展LF-NMR在火炸药老化性能监测方面的研究,解决不同种类1H弛豫特性的分类监测、弛豫特征参量与力学性能关键参量的相关性方程建立等重点问题,加强低场核磁共振中的弛豫特性关键参量——横向弛豫时间T2在火炸药老化性能评估中的应用。

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    • >研究论文
    • 1,4-二氨基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑的制备及热分解机理

      2019, 27(12):1025-1030. DOI: 10.11943/CJEM2018344

      摘要 (1162) HTML (443) PDF 0.00 Byte (1412) 评论 (0) 收藏

      摘要:以3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑(DNPP)为原料,经N-胺化反应合成了1,4-二氨基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑(DADNP),采用红外光谱、核磁共振(1H NMR、13C NMR)、质谱及元素分析等手段表征了化合物结构;利用差示扫描量热仪(DSC)、热重仪(TG)、固相原位热红外检测仪(RSFTIR)、热重-质谱联用技术(TG-MS)等热分析方法研究了DADNP的热分解过程和机理,结果表明,DADNP热分解反应的活化能和指前因子分别为166.45 kJ·mol-1和1016.53 s-1。DADNP的热分解过程主要包含两个阶段,第一阶段分别在电离源或加热条件下,DADNP分子中C─NO2首先发生断裂,生成NO2小分子;第二阶段是吡唑并吡唑环的进一步破裂及二次氧化反应,生成HCN、N2H2等小分子。

    • 3-氨基-3′-硝胺基-5,5′-联-1H-1,2,4-三唑的合成与表征

      2019, 27(12):1031-1035. DOI: 10.11943/CJEM2018300

      摘要 (1297) HTML (301) PDF 0.00 Byte (1782) 评论 (0) 收藏

      摘要:以3-氨基-1H-1,2,4-三氮唑-5羧酸为原料首次合成不对称结构的联三唑类富氮含能化合物3-氨基-3′-硝胺基-5,5"-联-1H-1,2,4-三唑(3),并通过红外,核磁,质谱等表征产物结构。采用差示扫描量热─热重分析联用法研究了其热稳定性和分解历程。结果表明,化合物3的分解温度达到160 ℃;利用氧弹量热仪测得标准摩尔燃烧焓ΔCHθm为-1952.25 kJ·mol-1,根据Hess定律计算得标准摩尔生成焓ΔfHθm=-336.245 kJ·mol-1,采用粉末密度仪测得粉末密度为1.6137 g·cm-3,用EXPLO 5程序预测爆压为9.6 GPa,爆速为5745.5 m·s-1,撞击感度为80 J,摩擦感度为360 N,表明该物质是一种新型不敏感含能材料。

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    • 3,5-二硝基-3,5-二氮杂庚烷合成与性能

      2019, 27(12):1036-1042. DOI: 10.11943/CJEM2018289

      摘要 (1271) HTML (293) PDF 0.00 Byte (1381) 评论 (0) 收藏

      摘要:以1,3-二乙基脲为原料,经硝化、水解、缩合等反应得到了中间体乙硝胺(ENA)及终产物3,5-二硝基-3,5-二氮杂庚烷 (DNDA7),ENA收率为80.6%,纯度为99.3%,DNDA7收率为67.7%,纯度为99.0%,总收率为54.6%。采用红外光谱、核磁共振及元素分析表征了其结构。优化了硝化、水解和缩合反应条件,确定较佳硝化水解反应条件为:硝化剂为20%发烟硫酸和浓硝酸,硝化温度-5~0 ℃,水解温度20 ℃,水解时间30 min;较佳缩合反应条件为:乙硝胺/多聚甲醛摩尔比1∶0.5,反应温度23~25 ℃,反应时间30 min。利用差示扫描量热技术(DSC)研究了DNDA7热分解特性及与火炸药常用组分的相容性,结果表明,其熔点为77.3 ℃,热分解峰温为260.8 ℃,DNDA7与黑索今相容性较好,与奥克托今、硝基胍和聚叠氮缩水甘油醚基本相容,与硝化棉和1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯的相容性较差;利用国军标GJB772A-1997方法测试其撞击感度H50>125.9 cm,摩擦感度为4%。

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    • 双叠氮直链醚增塑剂的合成与性能

      2019, 27(12):1043-1049. DOI: 10.11943/CJEM2018290

      摘要 (1191) HTML (441) PDF 0.00 Byte (1491) 评论 (0) 收藏

      摘要:分别以一缩二乙二醇(DEG)和二缩三乙二醇(TEG)为原料,经硝化、叠氮化反应合成了新型含能增塑剂1,5-二叠氮基-3-氧杂戊烷(AZDEGDN)和1,8-二叠氮基-3,6-二氧杂辛烷(AZTEGDN),优化了叠氮化反应条件,并采用红外光谱、核磁共振及元素分析对其结构进行了表征。结果表明,合成AZDEGDN的最佳反应条件为:叠氮化钠和一缩二乙二醇二硝酸酯(DEGDN)的摩尔比为2.7∶1,反应温度80 ℃,反应时间8 h;在此条件下,AZDEGDN收率为96.4%,纯度为99.1%。合成AZTEGDN的最佳反应条件为:叠氮化钠和二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)的摩尔比为2.5∶1,反应温度75 ℃,反应时间8 h;在此条件下,AZTEGDN收率为96.0%,纯度为99.2%。AZDEGDN的主要性能:生成焓912.5 kJ·mol-1,热分解温度249.3 ℃,摩擦感度0%,撞击感度64.6 cm;AZTEGDN的主要性能:生成焓898.1 kJ·mol-1,热分解温度256.1 ℃,摩擦感度0%,撞击感度151.4 cm。两者玻璃化温度均小于-100 ℃。

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    • 微米锆粉的热氧化过程研究

      2019, 27(12):1050-1055. DOI: 10.11943/CJEM2019031

      摘要 (1217) HTML (337) PDF 0.00 Byte (1307) 评论 (0) 收藏

      摘要:为探究微米锆粉的热氧化过程,进行锆粉氧化反应动力学分析,通过激光粒度分析、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等方法对所研究锆粉颗粒的粒径分布、微观形貌、元素含量以及物相特征进行了研究。通过热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)开展了不同升温速率的氧化过程研究,得到不同升温速率下锆粉氧化的DSC-TG曲线,进一步分析得到锆粉热氧化的动力学参数以及反应模型。结果表明,锆粉样品的粒径主要分布在15~46 μm,颗粒形状不规则,且主要包含Zr元素,锆粉颗粒主要物相为金属Zr;锆粉氧化过程可以分为初始氧化,加速氧化、剧烈氧化和反应平衡四个阶段;锆粉的非等温氧化过程符合随机成核和随后生长模型函数,其积分表达式为。因此微米锆粉热氧化反应动力学的活化能Ea为175.83 kJ·mol-1,指前因子A=1.91×108 s-1,反应速率常数k=1.91×108 exp(-2.1×104/T)。

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    • 约束HMX基PBX炸药裂缝中燃烧演化实验

      2019, 27(12):1056-1061. DOI: 10.11943/CJEM2018339

      摘要 (1216) HTML (359) PDF 0.00 Byte (1710) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究约束装药裂缝中的燃烧演化规律,获取典型尺寸裂缝中的对流燃烧特性,加深对意外事故条件下武器装药发生点火后转变为高烈度反应过程的机理性认识,采用热点火方式结合高速摄影、压力测量等测试技术,对约束条件下某奥克托今(HMX)基高聚物粘结炸药(PBX)(HMX质量分数为95%)不同宽度预置裂缝(50,100,200 μm)中燃烧演化过程开展了实验研究。结果表明,约束装药内部50 μm宽裂缝中的对流燃烧能够产生超过250 MPa的压力,燃烧波阵面传播速度超过400 m·s-1;裂缝越宽,对流燃烧产生的峰值压力越低,燃烧波阵面传播速度越快;炸药裂缝中的对流燃烧演化主要包含4个阶段:较低压力梯度下点火药燃烧产物的早期对流传播(炸药表面未反应);产物气体的稳定对流传播伴随炸药表面燃烧导致的裂缝增压过程;炸药大量燃烧导致急速增压伴随约束壳体变形和炸药破裂;极端高压下约束壳体的解体泄压过程。

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    • 宽温域环境JB-9014炸药爆轰波波阵面曲率效应实验

      2019, 27(12):1062-1068. DOI: 10.11943/CJEM2018323

      摘要 (1244) HTML (407) PDF 0.00 Byte (1332) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究宽温域环境对钝感炸药爆轰波波阵面曲率效应的影响,采用高速扫描照相技术及电探针测速技术获取了-55,11 ℃及70 ℃环境下JB-9014炸药三种直径(10,15,30 mm)药柱的拟定态爆轰波波形及波速。结果表明,同一温度下,小直径药柱拟定态爆轰波波速随直径呈上凸型曲线增长,而大直径药柱则呈上凹形曲线增长趋势;同一药柱直径下,JB-9014炸药拟定态爆轰波波速随环境温度的升高呈线性降低趋势,降低斜率与药柱直径相关。当采用多项式对JB-9014炸药爆轰波波速随药柱直径及环境温度的变化规律进行拟合时,拟合结果与实验数据吻合较好。三种直径JB-9014炸药的拟定态爆轰波波阵面形状随环境温度的升高逐渐变得平坦。当采用遗传算法对三种直径药柱的实验结果进行拟合时,获得了JB-9014炸药在宽温域环境下的曲率效应Dn(κ)关系参数。在当地曲率κ<0.16时,Dn(κ)关系曲线随温度的升高而降低,而κ>0.26的结果则相反。当采用爆轰冲击动力学(Detonation Shock Dynamics,DSD)方法对三种直径炸药的爆轰波非理想传播过程进行了计算时,计算结果与实验值吻合较好。

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    • >读者·作者·编者
    • 2019年第12期封面

      2019, 27(12).

      摘要 (705) HTML (210) PDF 3.44 M (1630) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2019年第12期目录

      2019, 27(12).

      摘要 (726) HTML (221) PDF 964.05 K (1665) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2019年第12期图文摘要

      2019, 27(12):Ⅰ-Ⅴ.

      摘要 (620) HTML (206) PDF 1.73 M (1185) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2019年(第27卷)总目次

      2019, 27(12):·1·.

      摘要 (649) HTML (197) PDF 1.02 M (1372) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 2020年专刊专栏征稿

      2019, 27(12):前插二.

      摘要 (714) HTML (262) PDF 3.56 M (943) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 专辑导言

      2019, 27(12):前插一.

      摘要 (675) HTML (198) PDF 3.56 M (1197) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 《复合推进剂燃速模拟计算》新书简介

      2019, 27(12):·22·.

      摘要 (821) HTML (203) PDF 632.89 K (1365) 评论 (0) 收藏

      摘要:

    • 向审稿人致谢

      2019, 27(12):1049.

      摘要 (687) HTML (236) PDF 812.16 K (1084) 评论 (0) 收藏

      摘要:

富氮杂环含能化合物的创制

年第卷第

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