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摘要:为了在同一水平上比较含能五唑离子盐的密度、生成热、爆速和爆压，采用密度泛函理论，对近两年合成的五大类16个非金属N₅ˉ离子盐进行了研究。结果表明在MP2/6-311++G(d,p)理论水平上，根据Born-Haber能量循环计算的五唑离子盐的生成热为95.2~1362.0 kJ·mol^-1，三唑类N₅ˉ离子盐的平均生成热最高。这些五唑离子盐的密度为1.395~1.650 g·cm^-3（298.15 K），远远低于理论预测的全氮化合物的密度。通过Kamlet-Jacobs公式计算的爆速和爆压结果与EXPLO5的计算结果吻合良好，大部分五唑含能离子盐的爆速为6500~8000 m·s^-1；爆压为15~26 GPa，低于RDX的爆速和爆压。N₅ˉ的缩二胍盐、羟胺盐和肼盐的理论爆轰性能突出，它们的爆速（8622~9032 m·s^-1）与RDX持平或者略高，爆压（29.5~32.3 GPa）均低于RDX，并未展现出全氮阴离子衍生物的明显优势，也远未达到对它们超高能量的预期。

摘要:为研究丁羟推进剂浇注过程中流场结构，使用改进后的Herschel-Bulkley黏度模型对药浆花板浇注过程进行了数值模拟，并与实验数据进行了对比。结果显示：在通过花板孔后药浆会发生汇流，汇流后的药浆在重力作用下在发动机壳体内堆积，堆积表面呈现不规则的凹凸状，但在重力作用下，药浆会逐渐流平并填满空腔，未形成空洞。被花板分割的药条一部分汇聚后沿翼片间凹槽向下流动，一部分直接向下流动，流动过程中出现拉伸断裂的现象。浇注所需总时间为104 min，浇注药浆总质量为160.3 kg，平均质量流率为5.4 g·（hole·min)^-1，仿真计算值与实测值误差分别为8.65%、2.06%和5.93%。

摘要:为了深入了解模块装药点传火过程中的药粒散布特性，设计了可视化模块装药点传火试验平台，针对Φ130 mm×100 mm的单模块装药的点传火过程进行试验，通过高速摄像系统记录了单模块装药点传火、药盒破裂及药粒飞散过程；基于气相-颗粒相耦合的方法，建立了模块装药药盒破裂及药粒飞散三维非稳态气固两相流模型，数值模拟了模块不同初始装填位置对单模块装药点传火过程中药粒散布特性的影响。模拟结果表明，模块初始装填位置距底火端分别为40,80,120 mm和150 mm四种模拟工况下，单模块装药点传火过程中，药粒最终均分布在药盒及其破裂端面右侧的药室内，自底火侧向控压膜片侧分别呈现为水平堆积和坡状堆积的组合形态；模块初始装填位置与底火端距离从40 mm增为150 mm时，水平堆积轴向长度由269.5 mm减为200.4 mm，坡状堆积坡度角由25.03°降为21.31°。随着模块初始装填位置向右移动，药粒水平堆积轴向长度变短，堆积厚度增加，坡状堆积坡度角减小；数值模拟结果与试验观测到的药粒坡状堆积形态基本吻合，验证了模型的合理性。

摘要:为探究含能钝感增塑剂三羟甲基乙烷三硝酸酯（TMETN）在硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂黏合剂中的扩散性能，采用分子模拟（MD）法比较了硝化甘油（NG）、1,2,4-丁三醇三硝酸酯（BTTN）及TMETN在聚乙二醇/固化剂（PEG/N-100）中的扩散系数、分析了扩散机理，并讨论了温度及增塑比对TMETN扩散性能的影响。结果表明：增塑剂扩散系数的大小顺序为NG>BTTN>TMETN，这说明TMETN的扩散能力较弱；从微观角度分析扩散的机理为：增塑剂与预聚体的分子间相互作用越强、体系的自由体积分数越小、增塑剂分子的尺寸越大，则增塑剂越难发生扩散；在三种增塑体系中，TMETN与PEG/N-100的结合能力最强、原子间氢键作用最强、该体系中PEG/N-100的自聚集能力最弱，且TMETN分子尺寸最大，故而TMETN最难发生扩散；随着温度升高，TMETN扩散系数的增加先缓慢后剧烈，这与高温加速老化的规律保持一致，分析温度对扩散机理的影响为：高温使原子间氢键作用峰值减小、位置后移，即增塑剂与黏合剂的相互作用减弱，并且体系的自由体积分数也变大；随着增塑比的增加(2.5、2.8、3），TMETN扩散系数减小，介观研究表明体系的相容性变好是其中的原因之一。

摘要:聚合物黏结炸药（PBXs）在生产、运输和储存的阶段可能会出现裂纹等损伤。炸药的表面裂纹对其物理属性和轰爆性能有重要的影响。表面裂纹深度的定量检测对于加工去除其表面裂纹有重要意义。为了研究利用超声表面波对PBX的表面裂纹进行裂纹深度的检测和表征的可行性，采用有限元数值模拟的方式对超声波在曲面PBX中的传播和散射规律进行研究。对不同频率的瑞利表面波在柱面和球面PBX上传播的运动规律、表面波与不同深度裂纹相互作用的反射和透射规律，以及根据表面波与裂纹的相互作用进行裂纹深度反演进行了研究。有限元数值模拟结果表明曲面PBX上的表面裂纹深度可以通过瑞利表面波的反射波和透射波的幅值变化模式进行推导。

摘要:为了改善燃速催化剂在固体推进剂药柱中的分散均匀性，提高其催化效率，采取内溶法分别制备了含燃速催化剂Fe₂O₃、CuO、CNTs以及Cu₂Cr₂O₅的硝化纤维素/聚叠氮缩水甘油醚复合球形药，并对其形貌、粒径、塑化性能、热分解性能等进行了测试与分析。结果表明，采取内溶法工艺制备的含燃速催化剂NC/GAP复合球形药，圆球化程度高，流散性好，球形药颗粒粒径可控；燃速催化剂以物理共混的方式引入NC/GAP复合球形药，对NC和GAP的分子结构未产生影响。另外，燃速催化剂的加入促进了NC/GAP球形药的热分解。含Fe₂O₃、CuO、CNTs以及Cu₂Cr₂O₅的复合球形药比纯NC/GAP球形药的起始热分解温度分别降低12.15，15.38，15.42 ℃和13.97 ℃，其中CuO和CNTs的催化效果较明显。

摘要:针对推进剂、混合炸药对新型金属合金燃料的使用需求，采用绝氧-闭环高速离心雾化法制备了Si含量分别为12%和20%球形Al-Si合金燃料（Al-12Si和Al-20Si）。采用扫描电镜（SEM）、X-射线粉末衍射（XRD）、金相分析对合金燃料的结构及组成进行了表征，采用氧弹量热仪、热重与差示扫描量热联用（TG-DSC）对燃料的燃烧热和热氧化特性进行了研究，在550,620,1000 ℃及1200 ℃下原位取样测试了Al-20Si热氧化产物的形貌及组成。结果表明，Al-Si合金燃料为典型的球形壳核结构，表面主要是由初晶Si片组成的“壳”，其尺寸随合金燃料粒度的增大而增大，内部是网状Si骨架立体结构。Al-12Si的燃烧热为29.285 kJ∙g^-1，热氧化反应至1200 ℃增重为51.17%；Al-20Si的燃烧热为29.039 kJ∙g^-1，热氧化反应至1200 ℃增重为43.33%。

摘要:为制备具有良好分散稳定性的喷雾干燥前驱体纳米Al悬浮液，采用机械搅拌和超声分散两种分散方法制备了纳米Al悬浮液，研究了纳米Al粉在主炸药黑索今（RDX）溶液中的分散稳定性。利用紫外可见分光光度计研究了分散速度、分散时间、超声时间、悬浮液质量浓度、分散温度、纳米铝粉的粒径等对悬浮液分散稳定性的影响，采用扫描电子显微镜（SEM）分析了喷雾干燥后样品的形貌。结果表明：选择粒径为50~100 nm的铝粉，当分散速度为400 r·min^-1，分散时间为30 min，超声时间为3~10 min，悬浮液质量浓度为1%，分散温度为25 ℃时，悬浮液的吸光度值最大，分散稳定性达到最佳。

摘要:为建立甲烷爆炸初期微观化学反应机理与宏观爆炸压力之间的联系，利用20L标准球型爆炸测试装置和光栅光谱仪采集了甲烷爆炸初期爆炸压力数据，采用光谱分析和数据同步分析方法研究了CO₂、C₂、CHO•、OH•、C₃等关键激发态自由基及分子的光谱强度和爆炸压力的耦合变化关系。研究表明，CO₂在爆炸升压阶段大量生成；C₂、CHO•在爆炸感应期内大量产生，在爆炸升压阶段大量消耗；OH•含量在整个甲烷爆炸的过程中处于较高水平。微观角度CO₂大量生成在宏观上部分表现为爆炸压力的迅速上升，其含量变化趋势与升压过程呈正相关关系；C₂、CHO•迅速消耗在宏观上部分表现为爆炸压力的迅速上升，其含量变化趋势与升压过程呈负相关关系。在爆炸感应期减少C₂、CHO•的生成，降低其含量；在整个甲烷爆炸的过程中抑制OH•产生，降低其含量；减少或抑制CO₂的生成，可以减缓或抑制爆炸进程，有效减小甲烷爆炸的压力。

摘要:针对硝酸异丙酯和镁粉组成的液固云爆剂报废处理问题，提出采用物理分离的方法将固态金属镁粉与液态硝酸异丙酯分开并回收金属镁粉，然后采用化学水解的方法将硝酸异丙酯转变成非爆炸性物质异丙醇后再回收。测试了液固云爆剂的撞击感度和摩擦感度及其在重力过滤、减压过滤、加压过滤和离心过滤分离方式下的分离效果，得出云爆剂对分离时的碰撞和摩擦等冲击作用具有较强的承受能力，并且采用离心过滤分离云爆剂具有分离速度快、分离过程安全性高的优点。对影响硝酸异丙酯水解转化率的各项因素进行工艺放大研究，确定了水解处理硝酸异丙酯的工艺条件：V(硝酸异丙酯)∶V(水)=1∶3，n(硝酸异丙酯)∶n(NaOH)=1∶1.1，反应温度150 ℃，反应时间30 min。在此基础上，提出了液固云爆剂的可移动式处理装置的工艺流程、单元设备及其结构和各项技术参数，并据此研制出云爆剂处理回收装置。装置试用结果表明，2.6 kg液固云爆剂经离心分离3 min后镁粉中硝酸异丙酯含量为0.69%，液固分离效果理想；15 kg硝酸异丙酯经水解处理30 min后硝酸异丙酯转化率达99.4%，硝酸异丙酯水解彻底。

摘要:纳米炸药具有独特的性能优势而受到了广泛关注，但是对该类材料毒性认识的缺乏会限制其工业化应用。探讨了三种典型纳米级炸药，即六硝基茋（HNS）、三氨基三硝基苯（TATB）和2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物（LLM-105）的细胞毒性及其可能机制。以小鼠巨噬细胞RAW264.7细胞为受试物进行染毒实验，采用CCK-8比色法检测细胞活性，同时对乳酸脱氢酶（LDH）、过氧化物歧化酶（SOD）活性、丙二醛（MDA）的含量进行分析以判断细胞死亡机制。结果表明，三种纳米级炸药都可以导致RAW264.7细胞活性显著下降，并呈现剂量相关性；其对RAW264.7细胞的半抑制浓度(IC₅₀)分别为49.3，211.3，6.6 μg·mL^-1。随染毒剂量升高，细胞出现皱缩、触角增多或伸长、圆化等不规则形态变化；上清液中LDH的活性也呈上升趋势。另外还发现TATB与LLM-105染毒组细胞内SOD活力降低，LLM-105染毒组细胞内MDA含量升高。结果表明，纳米级HNS、TATB、LLM-105对RAW264.7细胞具有显著毒性作用；而破坏细胞膜完整性、引发氧化应激，是细胞死亡的重要原因。

摘要:近年，热分解动力学评价含能材料热安全性的方法受到了广泛的关注，并逐渐发展成为传统实验方法的重要补充。综述了以热分解动力学为基础的模拟方法评估热安全性的研究进展，介绍了获得热分解动力学参数的三种方法，包括简单线性拟合法、等转化率法和基于反应机理函数的动力学参数求解方法，讨论了不同求解方法的适用条件，并重点分析了模型拟合法的建模过程及其特点；在此基础上，结合热安全性评估中几种重要的安全性参数，介绍了基于热分解动力学对含能材料及其他危险物热安全进行评价的实际应用；最后对该方法中仍存在的争议性问题，如热分解参数求解的具体选择（等转化率法或模型拟合法）、以及针对熔融分解反应的实验方案实施等进行了讨论，提出在未来研究中应更加重视样品状态、实验技术、评价目标之间的匹配性。

摘要:1,1′-二羟基-5,5′-联四唑二羟胺盐（TKX-50）是目前引起广泛关注的新型含能离子盐。综述了TKX-50相关研究进展，包括其分子合成、晶体结构及相变、热力响应特性、爆轰性能、安全性、相容性及毒性。TKX-50因具有易合成、能量高、机械感度低和毒性低的优点而有一定的应用潜质。但是，与传统的CHNO含能材料相比，TKX-50具有不同的晶体组成、晶体中粒子间相互作用、热力性质及其内在本质，其不太理想的热安定性和相容性将限制其应用。这表明，以TKX-50为代表的含能离子盐的热力响应机制和释能机制可能不同于传统CHNO含能材料，有待于进一步研究。

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