摘要:

摘要:为降低发射药的烧蚀性，在不引入模板剂和结构导向剂的情况下，控制尿素和甲醛逐步聚合得到一种表面多孔的脲醛树脂微球作为基体，用溶胶-回流法在孔上沉积纳米TiO₂颗粒，形成复合微球作为缓蚀添加剂使用。扫描电镜及粒径分析结果表明脲醛树脂微球表面存在明显的斑驳纳米孔，结合傅里叶红外（FT-IR）和光电子能谱（XPS）分析，确定纳米孔可用于沉积纯度较高的纳米TiO₂，形成的脲醛树脂/TiO₂复合微球粒径分布在7~30 μm。热分析结果显示，复合微球中无机组分的含量约为6%，复合微球与发射药具有良好的相容性，不会影响发射药的热分解且有利于提高发射药的热安定性。半密闭爆发器试验证实了复合微球的缓蚀性能，当复合微球相对于发射药的质量占比为3.4%时效果最好，缓蚀效率可达20.5%。该复合材料有望应用于制式发射药改性和新型高能发射药设计。

摘要:为研究四孔长方体发射药的燃烧性能，根据四孔长方体发射药的结构特征，建立四孔长方体发射药的燃烧物理模型，通过Maple软件得到其Ψ-Ζ、Γ-Ψ曲线。对比分析了相同弧厚及长宽比时，圆柱七孔发射药、圆柱单孔发射药与四孔长方体发射药的理论燃烧性能，同时研究了不同内外弧厚、长宽比及内孔径大小的四孔长方体发射药燃烧性能，并对其中的一种情况进行了实验验证。结果表明当长宽比大于1.5时，四孔长方体发射药具有良好地燃烧渐增性，且优于圆柱单孔发射药，劣于圆柱七孔发射药，但其分裂点相对于圆柱七孔发射药更加靠后；内外弧厚一致、长宽比为1.5~3、孔径为0.10~0.20 mm的四孔长方体发射药，具有相对较好的燃烧性能；实验结果能够较好地与理论分析结果相吻合，但由于发射药内孔位置的偏离以及尺寸一致性差，导致燃烧分裂点相比于理论计算要提前到达，因此可基于理论分析结果优化加工工艺，提高发射药的尺寸一致性及药孔分布的均匀性。

摘要:为进一步提高37孔发射药的燃烧渐增性，采用双层包覆工艺对37孔硝基胍发射药进行包覆。通过三维视频、扫描电镜、DSC及定容燃烧测试等方法研究了包覆效果、包覆层与基药的相容性、不同包覆层质量含量及包覆层层数对燃烧性能的影响。结果表明，双层包覆药厚度较为均匀；包覆层和基药相容性良好；在相同包覆层含量8%的条件下，双层包覆药的燃烧增面值较单层包覆药明显提高。双层包覆药的燃烧增面值ΔL随着外包覆层的增加呈先增后降的趋势，在内、外包覆层质量含量均为5%的条件下，燃烧渐增性最大，其ΔL值为0.1431 MPa^-1·s^-1,相对于37孔基药，其燃烧增面值提高了43.53%。

摘要:为了改善高固含量发射药挤出加工时流变性能，采用超临界二氧化碳（SC-CO₂）作为增塑剂辅助高固含量发射药代料醋酸纤维素/碳酸钙（CA/CaCO₃）挤出加工，通过狭缝流变仪和幂律方程研究了CA/CaCO₃和CA/CaCO₃/SC-CO₂溶液的在线流变行为，使用Polyflow软件模拟了CA/CaCO₃/SC-CO₂溶液的分散混合性能。结果表明，温度为50 ℃时，SC-CO₂使CA/CaCO₃溶液的稠度系数降低了26.00%，非牛顿指数增加了16.67%，降低了CA/CaCO₃溶液在挤出过程的粘度和压力；随着加工温度的升高，CA/CaCO₃/SC-CO₂溶液的粘度降低；在低剪切速率下，CA/CaCO₃/SC-CO₂溶液的剪切粘度对温度的敏感性较高；根据模拟结果，温度为50 ℃时，CA/CaCO₃/SC-CO₂溶液经受最大剪切应力的最大概率密度比CA/CaCO₃溶液增加了20.63%，SC-CO₂的注入有利于CA/CaCO₃溶液分散混合性能的提高。

摘要:为了研究端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂三点弯曲过程裂纹尖端细观损伤特点，采用扫描电镜对裂纹尖端动态损伤过程进行了观察。建立了基于子模型的推进剂三点弯曲多尺度模型，实现了三点弯曲试件宏观变形和裂纹尖端细观损伤的有效计算，并从试验和数值模拟两个角度分析了裂纹尖端损伤过程。结果表明：推进剂三点弯曲裂纹尖端损伤过程先是裂尖颗粒与基体脱湿，在裂纹尖端附近形成损伤区，随压缩位移的增加，不同颗粒脱湿引起的微裂纹与裂尖汇聚，使裂纹向前扩展；压缩过程中，由于裂纹尖端两端的拉伸作用使裂尖发生钝化。压缩位移从0增加至1.2 mm，裂纹张开位移从0增加至84.1 μm，并且随压缩位移的增加，其增加的速率也增大；数值模拟结果与试验结果吻合良好。建立的基于子模型的多尺度数值模型可以有效模拟推进剂三点弯曲试验宏观变形以及裂纹尖端细观损伤过程，为开展推进剂宏细观损伤过程分析提供了一种新方法。

摘要:为改善硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂的安全性，采用分子动力学和介观动力学模拟，探索了混合增塑剂NG/TMETN（硝化甘油/三羟甲基乙烷三硝酸酯）增塑聚乙二醇（PEG）的力学性能、感度和相容性，设计的体系有PEG/NG、PEG/TMETN、PEG/NG/TMETN-1、2、3（NG∶TMETN的质量比为3∶1，1∶1，1∶3）。结果表明：在五种体系中，PEG/TMETN具有最优的力学性能、最低的感度和最佳的相容性；但是考虑到TMETN的能量较NG低，研究发现“混合增塑体系”综合了NG的高能量和TMETN的优异性能，在PEG/NG体系中掺入TMETN可有效降低体系的感度、减弱PEG的结晶性和NG的自聚集情况、改善体系的相容性（介观形态分布更加均匀）；虽然混合增塑体系的力学性能较单一增塑体系的略差，但当TMETN含量较高时（NG∶TMETN为1∶3），体系的力学性能得到了改善、且具有良好的加工性能；此外，增塑剂与PEG的分子间氢键可以较好地描述混合增塑体系（组分相同）的力学性能，而单一增塑体系的力学性能受物质本身性质和结构的影响更大；最大引发键键长和内聚能密度均可以表征混合增塑体系的热感度。

摘要:通用的非线性显式动力学软件没有适用于模拟火工作动装置内烟火药作用过程的数学模型，导致动力学仿真只能采用多软件联合仿真。为简化仿真流程，采用MSC.Dytran软件新增的爆燃状态方程模拟烟火药在定容条件下的压力-时间历程（p-t曲线）。为验证仿真方法的适用性和准确性，进行了燃速较慢的炭黑/硝酸钾和燃速较快的铝/高氯酸钾两种烟火药的仿真和试验。对比分析了仿真结果与密闭爆发器试验结果在压力上升到半峰值（0.5p_m）和到达压力全峰值（p_m）两个时刻的时间差以及p_m的相对误差。结果表明，炭黑/硝酸钾压力上升到0.5p_m时，仿真结果和试验结果的时间差为0.03 ms，到达p_m时的时间差为0.3 ms，p_m的相对误差为7.4%~10%；与此相对应，铝/高氯酸钾在这两个压力点处的时间差分别为0.02 ms和0.1 ms，p_m的相对误差在4%~6.3%。说明使用MSC.Dytran中的爆燃状态方程进行烟火药的p-t曲线仿真具有较好的准确性和适用性。

摘要:以高氯酸铵、1,4-二氮杂二环[2.2.2]辛烷、高氯酸为原料制备出了具有分子钙钛矿结构的新型含能材料(H₂dabco)[NH₄(ClO₄)₃]（DAP, dabco=N(CH₂CH₂)₃N），利用X射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电子显微镜（SEM）和X射线能谱（EDS）对晶体的结构与形貌进行了表征，采用热重与差示扫描量热法联用（TG-DSC）对DAP与高氯酸铵（AP）的热分解性能进行研究，并采用增重法对二者的吸湿性进行了研究。结果表明，DAP是一种在结构与形貌上不同于AP的新晶体；DAP的放热峰温为385 ℃，放热量为3157 J·g^-1，与重结晶后的AP相比，放热峰温升高了19 ℃，放热量增加了2221.9 J·g^-1； 测定AP的吸湿率为0.560%，(H₂dabco)[NH₄(ClO₄)₃]的吸湿率仅为0.044%，表明该方法有效地降低了AP的吸湿性。

摘要:为了研究双金属氧化物在固体推进剂中的催化性能，采用溶剂热法及热退火工艺成功制备出在镍泡沫(NF)上生长的蜂窝状ZnCo₂O₄(honeycombs ZnCo₂O₄, ZnCo₂O₄(HCs))，并通过X射线粉末衍射(XRD)，X射线光电子能谱仪(XPS)，傅里叶红外光谱仪(FT-IR)，扫描电子显微镜(SEM)及N₂吸附-脱附测试对其物相组成和形貌结构进行了表征分析。采用差示扫描量热法(DSC)研究了制备的ZnCo₂O₄(HCs)对高氯酸铵(AP)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的催化性能。结果表明，当ZnCo₂O₄(HCs)用量为20%时，ZnCo₂O₄(HCs)/AP和ZnCo₂O₄(HCs)/CL-20最低热分解峰温，分别为575.01，521.55 K。与纯AP和CL-20相比，ZnCo₂O₄(HCs)/AP和ZnCo₂O₄(HCs)/CL-20复合物的放热分解峰温分别提前了101.87，3.73 K，热分析动力学计算表明它们的表观活化能分别降低了17.88， 6.23 kJ·mol^-1。与文献报道的纳米微晶状(NCs)、纳米线状(NWs)及纳米球状(NSs)ZnCo₂O₄相比，蜂窝状ZnCo₂O₄呈现出良好的催化活性，这可归因于ZnCo₂O₄(HCs)的多孔结构和大比表面积，能够为热分解反应提供丰富的活性位点。

摘要:为了研究新型含能增塑剂（2,2-二硝基丙基）-2-己基癸酸酯（A16）对端羟基聚丁二烯（HTPB）的增塑性能，采用分子动力学方法对HTPB与A16进行了相容性模拟，对增塑比2∶1~1∶1.5、温度30~70 ℃条件下HTPB/A16和HTPB/DOS体系的表观黏度进行了研究，并测试了两种体系的力学性能。结果表明：HTPB、A16各自分子间作用以范德华力为主，HTPB与A16的溶度参数差值仅为0.004 (J·cm^-3)^1/2，二者具有非常好的相容性；HTPB/A16体系的表观黏度高于HTPB/DOS体系，但随着增塑剂质量比的提高或温度的提高，两种体系的表观黏度差异减小，当增塑比为1∶1，温度为70 ℃时，HTPB/A16与HTPB/DOS体系的黏度差仅为60.5 cP，A16与DOS的降黏效果相当；在相同增塑比条件下，HTPB/A16固化胶的拉伸强度和延伸率均比HTPB/DOS固化胶大，HTPB/A16固化胶的拉伸性能优于HTPB/DOS；增塑比为1∶1时，HTPB/A16固化胶的断裂延伸率比HTPB/DOS提高18.6%，模量降低8.6%，A16对HTPB的增塑效率高于DOS。

摘要:针对叠氮化铜（Cu(N₃)₂）静电感度高、难以实际应用的问题，设计了一种基于硅基底的内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能薄膜材料。首先，采用改进的两步阳极氧化法在硅基底上制备多孔氧化铝薄膜，然后将其作为模板，先后通过化学气相沉积法和电化学沉积法在氧化铝孔道中制备内嵌铜纳米颗粒的定向碳纳米管(CNTs)阵列，最后利用气固相叠氮化反应制备得到可与微机电系统（MEMS，Micro-electro Mechanical Systems）加工工艺相兼容的硅基Cu(N₃)₂@CNTs复合含能薄膜。利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、透射电子显微镜（TEM）和X射线衍射（XRD）等手段对材料的微观形貌、晶体结构和组成成分进行了表征，利用差示扫描量热法（DSC）对复合含能薄膜进行了热分解动力学研究，采用升降法测试了复合含能薄膜的静电感度。研究结果表明： 硅基Cu(N₃)₂@CNTs复合含能薄膜的活化能约为230.00 kJ·mol^-1，热爆炸临界温度约为193.18 ℃；复合薄膜的静电感度明显得到改善，50%的发火能量约为4.0 mJ。

摘要:为探究Zr基非晶合金的燃烧释能特性，采用氧弹量热法测定了Zr_68.5-xAl_7.5+x（Cu+Ni）₂₄（x=0、2.5、5、7.5）非晶合金箔带在氧气压力0.1，0.3，0.5，0.8，1，2 MPa和3 MPa下的燃烧热，使用X射线衍射仪分析了燃烧产物的物相组成，并与TNT、PTFE/Al含能材料的能量特性进行了对比。结果表明，Zr基非晶合金的燃烧热、反应效率与Zr与Al原子比成负相关；燃烧释放的能量主要来自金属元素的氧化反应，还有极少量的能量来自金属元素间的化合反应；燃烧热、反应效率随氧气压力的升高而增大，但增长速率逐渐减小，其规律符合一阶衰减指数函数；Zr基非晶合金具有较高的化学潜能，单位质量的能量密度为10.981 kJ·g^-1，单位体积的能量密度为72.035 kJ·cm^-3。

摘要:为了确定Hexanitrostilbene-Ⅳ(HNS-Ⅳ)炸药在高压短脉冲作用下的全发火冲击起爆判据参数，采用Exploding Foil Initiation system(EFIs,爆炸箔起爆系统)驱动三种厚度的聚酰亚胺飞片（12.5， 40 μm和50 μm）撞击HNS-Ⅳ炸药柱，用升降法进行发火试验，获得了三种厚度飞片对应的最小全发火充电电压，Photon Doppler Velocimetry (PDV)方法获得最小全发火充电电压下飞片的撞击速度分别为3400， 3100 m·s^-1和2930 m·s^-1。基于冲击波理论和动力学仿真，分别获得三种厚度飞片在该撞击速度下撞击HNS-Ⅳ型炸药的界面压力p、界面粒子速度u和持续时间τ，通过数据拟合确定HNS-Ⅳ型炸药在高压短脉冲作用下的全发火冲击起爆判据参数。研究结果表明，对于装药密度为1.56 g·cm^-3的HNS-Ⅳ装药，在撞击界面压力为10~13 GPa和持续时间为4.0~8.7 ns的范围内，全发火pⁿt判据为：p^2.88τ≥7.21。

摘要:界面结构对含能材料的力学性能、安全性能、热稳定性均具有重要的影响。聚多巴胺（PDA）是一种能使绝大多数基体功能化的表面化学材料，具有制备简单易控，反应温和，操作安全，可再进一步功能化等优点。近年来，仿生PDA包覆广泛应用于含能材料领域并取得良好进展。本文就PDA基仿生可控界面对含能材料结构和性能影响进行了综述。从PDA粘结机理出发，介绍了PDA对含能材料和功能填料进行表面功能化的方法，重点阐述了PDA表面改性对炸药的安全性能、热稳定性、力学性能和导热性能的影响规律。总结了PDA在含能材料结构设计和性能调控中的独特优势，指明目前存在的问题，建议进一步探明PDA与含能材料、粘结剂间作用机理，设计规整可控的界面结构，引入功能性高分子，并拓展含能材料用表面功能化材料种类。

摘要:

摘要:

摘要: