摘要:

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摘要:为提高聚叠氮缩水甘油醚（GAP）的综合性能，利用共聚型含氟GAP二元醇为预聚物，丁二醇（BDO）为扩链剂，甲苯-2，4-二异氰酸酯（TDI）作为固化剂，合成共聚型含氟GAP基热塑性弹性体。分别采用红外光谱（FT-IR）、核磁共振（NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）、差示扫描量热分析（DSC）、热重分析（TG/DTG）、拉伸试验和扫描电镜（SEM）对其化学结构、相对分子质量、玻璃化转变温度、热稳定性和力学性能进行表征。结果表明共聚型含氟GAP基热塑性弹性体的数均相对分子质量为33520，玻璃化转变温度为-33.3 ℃，热分解温度大于220 ℃，断裂强度为5.94 MPa，断裂伸长率为886%，具有良好的热稳定性和优异的力学性能。此外，利用慢烤燃法研究了共聚型含氟GAP基热塑性弹性体/铝粉的热分解特性，结果证实共聚型含氟GAP基热塑性弹性体/铝粉烤燃响应温度达到301 ℃，热分解反应可释放更多热量。

摘要:在多羟基、多胺基聚丁二烯（AEHTPB）基础上，通过羟基的氰乙基化反应，制备了一种多氰基、多胺基聚丁二烯（AEHTPB-CN）。通过红外光谱、核磁共振氢谱对产物的结构进行表征，并对产物的黏度、玻璃化温度、羟值、胺值等理化性质进行了分析。考察了AEHTPB-CN对黏合剂基体力学性能的影响，并通过装药实验探究了AEHTPB-CN对丁羟推进剂力学性能及燃烧性能的影响。结果表明，AEHTPB-CN的加入可有效提高HTPB弹性体的拉伸强度，其原因是AEHTPB-CN分子中的氰基与氨基甲酸酯基团形成氢键，提高了弹性体的内聚能密度。装药实验结果表明AEHTPB-CN在丁羟三组元、丁羟四组元推进剂中均表现出良好的键合、降速效果。添加AEHTPB-CN后可使丁羟三组元推进剂常温环境下拉伸强度提升43.3%，伸长率提升91.3%，推进剂燃烧速度降低11.4%；可使丁羟四组元推进剂拉伸强度提升35.4%，伸长率提升62.0%，推进剂燃烧速度降低10.5%。

摘要:以3，3-二（氯甲基）氧杂环丁烷（BCMO）和3-乙基-3-氧杂丁环甲醇（EHO）为原料，通过调节单体BCMO、EHO混合摩尔比m，再经阳离子开环聚合和叠氮化反应制备了一系列叠氮超支化共聚物（r-POB-m）。采用红外光谱（FTIR）、核磁共振（NMR）、凝胶渗透色谱（GPC）和元素分析等对其结构进行了表征，结果表明该共聚物具有高分子量（>4400 g∙mol^-1）、高含氮量（达到43%）且支化度可控。采用X射线衍射仪（XRD）、哈克流变仪及差示扫描量热仪（DSC）分别对其结晶性、黏度和化学相容性进行了测试，结果表明当m=4时，r-POB-4为无定形态且工艺黏度最低，同时与推进剂主要组分相容性良好，适合作为增塑剂。r-POB-4增塑GAP基含能热塑性弹性体（GAP-ETPE）推进剂时，推进剂的断裂延伸率提高了约70%，稠度系数降低了约49%，粘流活化能降低了约20%，且优于端叠氮基聚叠氮缩水甘油醚（GAPA）增塑剂，表明叠氮超支化共聚物作为增塑剂可有效改善ETPE推进剂的力学性能和工艺性能。

摘要:炸药的热稳定性及力学性能已成为影响武器装备安全性的重要因素。为提高六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）和1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（FOX-7）炸药的热稳定性及高聚物黏结炸药（PBX）的力学性能，基于多巴胺（DA）氧化自聚合反应包覆CL-20和FOX-7炸药晶体。采用扫描电子显微镜（SEM）、热分析仪（TG/DSC）、动态力学分析仪（DMA）、接触角测量仪、激光粒度仪、高效液相色谱（HPLC）、BAM撞击感度仪、红外吸收光谱仪、万能材料试验机等，对表面改性颗粒的形貌结构、粒径、包覆含量、感度、热分解性能及其制备的PBX力学性能进行测试。结果表明，多巴胺能在含能晶体表面形成很好的聚多巴胺（PDA）包覆层，通过调控聚合时间可以获得不同的表面包覆形态；同时，PDA还能改善炸药晶体的界面性质，有利于黏结剂的均匀分布；PDA包覆抑制CL-20的转晶，提高CL-20的活化能，提升热稳定性。力学性能表明，CL-20基PBX的巴西强度和压缩强度都得到提高，最高分别提升了34.27%、10.21%；FOX-7基PBX的巴西强度和压缩强度也都得到提高，最高分别提升了40.44%和11.92%，且包覆后，试样的延伸率均有所提升。另外，表面包覆PDA后，两种炸药的蠕变得到明显抑制，抗蠕变性能改善。

摘要:为研究氧化石墨烯（GO）对聚叠氮缩水甘油醚（GAP）改性球形药复合材料膨胀系数的影响，制备了含0%、0.5%、1%和1.5% GO的GAP改性球形药复合材料，采用傅里叶变换红外光谱（FTIR）、扫描电子显微镜（SEM）和差示扫描量热仪（DSC）分别研究了GAP改性球形药复合材料结构、形貌和热性能，采用静态热机械测试仪（TMA）研究了GO含量对热膨胀系数及玻璃化转变温度的影响。结果表明：GO的添加对固化体系结构及热性能无明显影响，并未发生化学反应；GO的添加可使GAP改性球形药复合材料膨胀系数减小，当添加1% GO时，膨胀系数从3.236×10^-4 K^-1下降到2.692×10^-4 K^-1，减小的幅度最大；相对于含0% GO的GAP改性球形药复合材料，随着GO含量的添加，玻璃化转变温度由20.8 ℃升高到25.1 ℃。

摘要:为提高铝粉的燃烧效率，以自制的硅烷改性氟橡胶（FKM-GW）为包覆剂，采用溶胶凝胶法，制备了铝/改性氟橡胶复合燃料（FKM-GW@Al）。研究了FKM-GW@Al在溶剂中的稳定性，以及不同氟含量的FKM-GW@Al对NEPE高能低燃速固体推进剂的影响。结果表明具有功能性基团的FKM-GW@Al不易脱覆，在乙酸乙酯中的稳定性较强。与纯Al粉相比以氟质量分数为2.58%的FKM-GW@Al，推进剂的爆热由6348.8 J·g^-1提高至6831.6 J·g^-1，残渣活性铝含量由1.02%降至0.06%，推进剂的静态燃速和动态燃速均降低。最后，通过DSC-TG研究了FKM-GW@Al以及含FKM-GW@Al的推进剂的热分解性能，分析了FKM-GW@Al对推进剂燃烧性能的影响机制。

摘要:为了提高键合剂对多种含能填料的适应性，改善固体推进剂的界面粘接强度，设计开发了一种多功能遥爪键合剂。通过分子动力学模拟和应用评估，对键合剂性能进行了研究。结果表明，该多功能遥爪键合剂对多种填料具有较好的键合作用，通过调整键合剂分子主链结构，可以适应不同的黏合剂体系。并且相对于“三爪”型键合剂，“两爪”型键合剂的支化度更小，在黏合剂中的扩散更容易，键合剂向界面迁移的能力越强，键合作用越好。

摘要:为研究钝感双基发射药老化迁移过程及影响因素，利用钝感剂的正态分布特性及Fickian第二扩散定律的推论，建立了钝感发射药老化迁移导致钝感剂浓度分布及燃烧性能变化的理论模型。对6种不同硝化甘油（NG）及邻苯二甲酸二丁酯（DBP）含量的发射药进行不同温度下加速老化实验，采用密闭爆发器测试了不同老化时间后发射药的燃烧性能，分析了发射药老化迁移的动力学过程及热力学影响。理论分析表明，钝感球形发射药燃气生成猛度积分值的增长率随老化时间呈现出较好的线性增长模型。密闭爆发器结果表明，6种发射药加速老化后的动态活度最大值升高百分比随老化时间均呈较强的线性关系，与理论研究结果一致。建立的钝感发射药老化迁移热力学方程与试验结果基本吻合，迁移驱动因子对数与温度的倒数呈现出较为明显的线性负相关。发射药中NG与DBP总含量高于15%时，发射药的迁移驱动因子（动态活度最大值的百分比增长速率）更易受温度影响从而加剧钝感剂迁移导致钝感失效；而NG和DBP的总含量不高于15%时，钝感剂迁移导致失效的速率较为缓慢，更有利于发射药贮存后的使用和射击安全。

摘要:为探究三种不同防老剂N-（1，3-二甲基）丁基-N"-苯基对苯二胺（4020）、N-异丙基-N"-苯基对苯二胺（4010NA）、N-苯基-2-萘胺（D）在丁羟聚氨酯（HTPB-TDI）体系中的防老机理与防老性能优劣，采用量子力学（QM）模拟、分子动力学（MD）模拟、蒙特卡洛（MC）模拟分别对HTPB-TDI体系与各组分的解离自由能、扩散系数、溶度参数与渗透系数进行了计算。结果表明：三种防老剂的解离自由能大小顺序为ΔG_D＞ΔG_4010NA＞ΔG₄₀₂₀，并且均小于HTPB-TDI的最小解离自由能345.63 kJ·mol^-1，说明三种防老剂均能优先与HTPB-TDI中的活性自由基反应并且减缓HTPB-TDI中自由基连锁反应的进行；防老剂4020的扩散系数及其与HTPB-TDI的溶度参数差值最小，说明防老剂4020迁移能力差且与HTPB-TDI相容性好，从而能在HTPB-TDI中稳定均匀存在；氧气在三种丁羟聚氨酯-防老剂体系中的渗透系数大小顺序为P_HTPB-TDI/D＞P_{HTPB-TDI/4010NA}＞P_{HTPB-TDI/4020}，表明防老剂D的阻氧能力最差。综合三种防老剂的化学反应难易程度、迁移性大小、相容性优劣以及氧气的渗透性好坏，可得三种防老剂的防老性能优劣为4020＞4010NA＞D。

摘要:采用原位拉伸扫描电镜观察了硝酸酯增塑聚醚（NEPE）推进剂（叠氮缩水甘油醚（GAP）/六硝基六氮杂异伍兹烷（ε-CL-20）推进剂、聚乙二醇（PEG）/奥克托今（β-HMX））推进剂）的拉伸断裂过程，利用反相气相色谱法（IGC）和接触角法研究了推进剂组分间粘附功，并通过分子动力学（MD）模拟计算了粘结剂/炸药复合体系的结合能，表征了黏合剂体系与炸药之间的相互作用强度。结果表明，相同拉伸作用下，GAP/ε-CL-20推进剂首先在大颗粒附近发生“脱湿”，裂缝扩展速度较快，形成裂纹带，伴随黏合剂基体断裂，形成宏观裂纹，应变大于60%后，推进剂发生整体断裂；而PEG/β-HMX推进剂中发生“脱湿”的颗粒附近有黏合剂基体变形形成的胶丝连接，裂缝扩展速度较慢，直至应变大于80%后推进剂发生断裂；GAP基体与ε-CL-20之间的粘附功70.69 mJ·m^-2和结合能259.90 kJ·mol^-1，均低于PEG基体与β-HMX之间的粘附功98.61 mJ·m^-2和结合能335.65 kJ·mol^-1，即GAP基体与ε-CL-20的界面粘结情况较弱，显著影响了GAP/ε-CL-20推进剂的力学性能。

摘要:采用差热分析、差示扫描量热、绝热加速量热等热分析技术研究了四种典型安定剂（二苯胺、N，N′-二甲基-N，N′-二苯脲、3-甲基-1，1-二苯基脲和N-甲基-4-硝基苯胺）对硝化棉热分解行为的影响，获得了不同情况下硝化棉试样的热分解参数。非等温量热法计算结果表明，添加四种典型安定剂后硝化棉的热爆炸临界温度分别提高了0.06，0.82，1.00和1.56 K；绝热加速量热实验显示，安定剂对硝化棉绝热分解初期的温升速率和初始压力影响有限，但使硝化棉的最高温升速率分别降低了0.39，0.64，0.70和0.65 K·min^-1；通过中断回扫实验探究了热历史对硝化棉试样热分解行为的影响。结果表明，四种安定剂热安定性效果明显，虽然硝化棉热分解初期受安定剂的影响较小，但随着热分解反应的进行，硝化棉热分解产物引起的剧烈自催化分解可以通过与安定剂进行快速反应而得到缓解，并降低热历史对硝化棉热分解反应的影响。对比可知，N-甲基-4-硝基苯胺对硝化棉自催化分解的抑制作用最为明显。

摘要:提高传统二元铝热剂的反应性能是近年来含能材料领域的研究热点，引入添加剂组成复合铝热剂是一种有效的方法。本文根据添加剂的作用效果及应用领域，将复合铝热剂分为燃料增强型，产气型以及改性剂添加型，综述了复合铝热剂的研究现状及其在有关工程上的应用，进而提出了复合铝热剂新的研究的方向和思路，包括新型合金燃料及合金氢化物的使用和制备、非叠氮类气体发生剂与铝热剂的复合使用、惰性添加剂的种类与添加量的影响、黏结剂在铝热剂表面的包覆技术等。

摘要:为了分析肼类燃料与NO₂气相反应过程中着火延迟期的影响因素，采用密度泛函理论对反应过程进行了模拟，主要对肼（N₂H₄）、甲基肼（MMH）与偏二甲肼（UDMH）3种肼类燃料的反应活性、活性位点以及抽氢反应过程的势能面与反应速率常数进行了计算。结果表明，3种肼类燃料中UDMH的最高占有轨道与最低空轨道能量差最小，为0.20522 eV，表明UDMH的活性最大，因此与NO₂反应的最快，符合其着火延迟期最短的特性；确定了3种肼类燃料的活性位点，N₂H₄活性位点为N（1）或N（4），MMH活性位点为N（1），UDMH活性位点为N（1）；对3种肼类燃料的反应活性位点进行抽氢反应的计算，UDMH的反应势垒最小，为3.589 kJ·mol^-1，反应速率常数最大，为9.81×10⁵ L·s^-1·mol^-1，符合其着火延迟期最短的特性，得出在肼类燃料中，与NO₂反应的抽氢反应势垒越小，反应速率常数越大，着火延迟期越短。

摘要:采用附着能（AE）模型、分子动力学（MD）方法，分别预测了1，1-二氨基-2，2二硝基乙烯（FOX-7）在真空条件下和八种不同溶剂中（二甲基亚砜（DMSO）、丙酮、甲醇、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、N，N-二甲基乙酰胺（DMAC）、乙酸乙酯（EA）、水（H₂O）、DMSO/H₂O（V/V=2/1））的晶体形貌，计算了溶剂与晶面之间的相互作用能、溶剂影响下的附着能，得到了模拟晶习及其长径比值。为对比研究，同时采用自然降温法在以上八种溶剂的FOX-7饱和溶液中进行重结晶，得到了不同形貌的晶体。预测结果表明：真空下FOX-7晶体具有六个重要生长晶面：（1 0 ）、（1 0 1）、（0 1 1）、（0 0 2）、（1 1 0）、（1 1 ），其中（0 1 1）面的面积占比最大，为影响FOX-7晶体形态最重要的晶面。溶剂对晶体长径比的影响程度大小顺序为：DMSO2O<丙酮<甲醇2O。实验得出FOX-7在DMSO、甲醇及DMSO/H₂O溶剂中重结晶得到的晶体为块状；在丙酮、NMP中为长条棒状；在DMAC、H₂O中为针状；在EA中为片状。理论预测结果与实验结果具有较好的一致性，证明利用AE模型模拟FOX-7的晶习可为结晶实验提供较好的指导作用。热性能研究表明：晶体的表面形貌和内部缺陷会影响FOX-7的相变温度和热分解温度；晶体缺陷越少，α→β相变转晶温度越高；晶体长径比越大，粒径越小，第一分解温度越低。