摘要:

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摘要:为了探索新型叠氮增塑剂1，5-二叠氮基-3-氧杂戊烷（AZDEGDN）在发射药配方中的应用前景，采用半溶剂法制备了以AZDEGDN为增塑剂的双基和三基发射药，并对含AZDEGDN发射药的形貌、密度及在不同温度下的静态燃烧性能进行了研究。结果表明，使用半溶剂法挤出成型工艺能够制备得到外观无明显瑕疵的含AZDEGDN的双基发射药（ADG-2）和三基发射药（ADG-3）。SEM观测显示，固体添加剂黑索今（RDX）和硝基胍（NGu）能够较为均匀地分布在ADG-3发射药内部。密度测试显示，ADG-2和ADG-3发射药的密度分别为1.44 g·cm^-3和1.52 g·cm^-3，均接近理论密度，说明发射药内部结构较为致密。密闭爆发器试验表明，常温（20 ℃）下，ADG-2和ADG-3发射药的静态燃烧性能均较为稳定，燃速随着压强增大而均匀上升，未出现明显的燃速-压强曲线（u-p曲线）转折现象，燃烧最大压强分别为237.71 MPa和263.80 MPa，燃速压强指数分别为0.9098和0.9754；RDX和NGu的添加使得含AZDEGDN发射药在低压段（50~100 MPa）和中压段（100~150 MPa）的燃速压强指数分别增大了15.5%和10.9%，而在高压段（150~p_dpm MPa）的燃速压强指数减小了4.2%；高温（50 ℃）和低温（-40 ℃）下，ADG-3发射药仍然能够保持稳定燃烧，燃烧最大压强由常温下的263.80 MPa分别变为265.92 MPa和261.13 MPa，燃烧时间由14.70 ms分别变为13.52 ms和16.40 ms，燃速压强指数由0.9754分别变为0.9464和0.9938。可见含AZDEGDN发射药的制备方法简单成熟，结构致密无瑕疵，静态燃烧性能稳定，有望成为一种新型低烧蚀发射药。

摘要:球扁药是中小口径和轻武器的主要装药，其能量释放渐增性的控制方法一直是研究的热点。通过超临界二氧化碳微发泡的内部微孔增燃与流化床包覆的表面包覆阻燃相耦合，构筑了能量释放精准可控的乙基纤维素（EC）包覆微孔球扁药，利用扫描电镜和红外光谱研究其微观结构与组成，采用密闭爆发器等分析其燃烧和贮存性能。结果表明：包覆微孔球扁药表面结构完整、致密，当包覆时间从5 min增加到30 min时，包覆层的质量分数从2.32%增加到9.79%，对应的膜厚从7 μm增加到33 μm；相比于原药，包覆时间10 min的包覆微孔球扁药，其初始活度L₀和最大活度L_m分别降低了62.34%和55.61%，燃烧渐增性特征值A_L-B为1.30 MPa^-1·s^-1；加速老化试验表明，包覆微孔球扁药的燃烧性能变化较小，在75 ℃老化14 d后，老化样品与未处理的原始样品的p-t和L-B曲线基本保持一致，表明EC包覆微孔球扁药具有优异的贮存稳定性。

摘要:梯度硝基发射药（NGDP）作为一种新型发射药，具有高氧平衡、低发射有害现象以及抗迁移的特性。为了分析NGDP制备过程热危险性，利用反应量热仪（RC1mx）、差式扫描量热仪（DSC）和加速绝热量热仪（ARC）测定了双基球扁药脱硝反应过程中的放热以及反应前后物料的热分解行为。结果表明：反应体系的绝热温升（ΔT_ad）为58.28 ℃；脱硝反应使双基球扁药的初始分解温度从191.33 ℃提高至194.16 ℃；通过脱硝反应产物体系的ARC测试数据，获得了最大反应速度到达时间（TMR_ad）和温度之间的关系，计算出绝热诱导期为24h时所对应的温度T_D24；反应的T_D24、技术最高温度MTT与理论最高可达温度MTSR分别为137.2 ℃、108 ℃和128.52 ℃。基于精细化工反应安全风险评估规范，该反应在冷却失效的情况下，体系有冲料的风险，但触发二次放热分解反应的风险较低。

摘要:为适应发射药不同作战环境应用需求，以低温度系数的调控原理为基础，研究了单基发射药物理结构功能改性、钝感及表面处理三种方法对发射药低温度系数的调控效果。采用内弹道性能测试对发射药性能进行评价，并对低温度系数调控机理进行了探讨。当发射药经增孔剂（5%）和含能固体材料（55 μm）物理结构功能改性、醇酯钝感（MA）及表面敏化处置后，发射药低温速度温度系数能有效控制在5%以内，高温膛压温度系数能有效控制在10%以内。经分析，发射药低温度系数调控机理主要为：在发射药内部形成预制孔道、不规则凸起、未封闭界面和带端面封堵的拉链状内孔端面结构。在低温条件下，发射药堵（闭）孔层及钝感剂变脆、抗冲击能力减弱，微孔及界面的破碎倾向增大，促使发射药在低温条件下初始燃面增大；在高温条件下，发射药堵（闭）孔层闭孔现象加剧，PMA呈膨胀状态挤占孔穴，抗冲击能力增强，孔道及界面的破碎倾向减小，促使发射药在高温条件下初始燃面降低。研究通过燃面补偿法的技术途径，实现燃面对燃速的补偿，最终达到调控发射药温度系数的目的。

摘要:为了研究三基发射药热烧蚀特性及变化规律，制备了组分含量不同的多种三基发射药，采用半密闭爆发器模拟烧蚀试验方法测定发射药样品的烧蚀性，分析了发射药高能组分含量、增塑剂含量对发射药爆温的影响规律，以及发射药爆温对烧蚀特性的影响规律。结果表明，环三亚甲基三硝胺（RDX）、硝基胍（NQ）、邻苯二甲酸二辛酯（DOP）含量改变会引起发射药爆温的变化，进而影响烧蚀性能。RDX含量增加1%，爆温增加0.59%，发射药烧蚀率增加1.23%；与未加入RDX相比，加入2%RDX的发射药烧蚀率增加23.38%；NQ含量增加1%，爆温降低0.23%，发射药烧蚀率降低0.56%；DOP含量增加1%，爆温降低2.99%，发射药烧蚀率降低7.01%。针对爆温在2600~3100 K的范围内的三基发射药，建立了质量烧蚀率与爆温的指数关系式，并分别给出了RDX、NQ、DOP体系的特征系数，为0.106、0.101、0.163。

摘要:为研究新型有机硅材料八苯基笼型聚倍半硅氧烷（OPS）在发射药中的缓蚀特性及作用机理，制备了OPS含量分别为2%、5%、8%的硝胺发射药以及不含OPS的硝胺发射药对照样。通过差示扫描热量热仪（DSC）研究了OPS与硝胺发射药组分的相容性，采用氧弹量热仪、密闭爆发器、半密闭爆发器分别研究了发射药的能量性能、燃烧性能以及烧蚀特性，通过扫描电镜（SEM）和能谱仪（EDS）表征烧蚀管内壁表面的微观结构、元素分布和产物组成。结果表明，OPS与硝胺发射药组分相容；OPS会降低发烧药的爆热、最大压力和火药力；随着OPS含量的增加，硝胺发射药降烧蚀率逐渐增大，缓蚀效果逐渐增强，当OPS含量为5%和8%时，降烧蚀率分别为23.9%、36.0%。对烧蚀管内壁表面裂纹、产物及其分布情况的分析表明，OPS在高温条件下生成的SiO₂均匀分布在管壁内层，形成了具有优异热阻特性的保护层，降低了高温燃气、固体颗粒对管壁的侵蚀与冲刷作用，实现高效缓蚀。

摘要:为改善高能发射药R2的烧蚀性，设计制备了一种有机硅/改性纳米TiO₂/石蜡基新型复合缓蚀剂，利用半密闭爆发器实验，以制式缓蚀剂为参比物，测试了新型复合缓蚀剂的降烧蚀性能，并利用扫描电子显微镜结合能谱仪（SEM-EDS）研究了缓蚀机理，采用密闭爆发器研究新型复合缓蚀剂对发射药静态燃烧性能的影响。结果表明：新型复合缓蚀剂降烧蚀效果显著，添加5%时，缓蚀率可达到34.24%；缓蚀剂中的十甲基环五硅氧烷（D5）在高温下分解，产生的硅氧化物纳米小球附着于烧蚀管内壁，能有效阻碍渗碳反应的发生；加入新型复合缓蚀剂的R2发射药燃烧渐增性增强，能量集中于燃烧后期释放，利于改善烧蚀。

摘要:通过蒸汽扩散法成功合成了3种环糊精金属有机框架（CD-MOF）材料，并采用单晶X-射线衍射对其单晶结构进行解析。作为潜在的消焰剂，相比传统的硝酸钾（722.0 ℃），3种CD-MOF热分解温度更低（250.9 ℃；261.0 ℃；290.3 ℃），更容易释放钾离子，且在硝化纤维素（NC）中显示出良好的物理分散性和化学相容性。此外，添加CD-MOF的NC在热分解时产生的易燃和有害气体（CO、NO、NO₂和N₂O）更少。添加γ-CD-MOF的单基药在燃烧时表现出最小的火焰面积（119.6 mm²），而添加β-CD-MOF的单基药显示出更低的火焰面积标准偏差（8.4 mm²），表明其消焰效能更稳定。相比之下，添加KNO₃的单基药火焰面积最大（392.7 mm²）。

摘要:为构建贴合实际需求的发射药烧蚀性能评价体系，设计半密闭爆发器烧蚀管实验，根据烧蚀管的几何尺寸及实验测量p-t曲线，建立了二维非稳态流动与传热模型，通过烧蚀管壁温的时空分布建立了瞬态烧蚀速率模型参数与烧蚀总量的关系。将半密闭爆发器烧蚀管实验的烧蚀量作为基准，采用粒子群算法对瞬态烧蚀速率模型参数进行了优化计算。结果表明：随着发射药燃气对烧蚀管冲刷时间增加，燃气与烧蚀管间的流固耦合界面温度有所降低，烧蚀管截面熔融深度的增速减缓；烧蚀管材料为45^#钢，发射药为典型双基药（双芳-3）时，优化得到瞬态烧蚀速率的指前因子和表观活化能分别为0.3403 s^-1和134.6 kJ·mol^-1，此时损失函数值仅为3.0×10^-6，可推广应用于身管武器平台的烧蚀状态计算。

摘要:为研究模糊综合评价模型在高能硝胺发射药改性评价中的应用，采用包覆工艺，分别选取三氨基三硝基苯（TATB）和聚酯（NA）作为包覆工艺中的降燃速材料，制备了TATB包覆发射药和NA包覆发射药，对比了包覆和未包覆发射药的堆积密度、局部燃速、爆热、燃烧渐增性以及内弹道性能；基于此实验结果，采用层次分析法，评价了TATB和NA对发射药基本性质和燃烧性能的影响程度。研究建立了发射药基本性质和发射药燃烧性能间的模糊评价方法；发现面向发射药燃烧性能，局部燃速的影响权重最大，为0.82；爆热的影响权重次之，为0.11；堆积密度的影响权重为0.07。在堆积密度差异较小的情况下，由于NA包覆发射药的降燃速效果明显强于TATB包覆发射药，NA包覆发射药的能量损失虽然较TATB包覆发射药更大，NA包覆发射药的燃烧性能优于TATB包覆发射药，且二者明显强于未包覆的空白发射药。

摘要:发射药作为枪炮武器发射与精准毁伤的功能单元，具有关键与核心技术地位。通过总结归纳发射药与装药技术的发展历程，系统分析其演化规律，从科学、技术、产品三个层次阐述了发射药与装药技术的研究现状和主要问题。同时从科学探索发现、技术创新发明进步、产品与武器装备应用等方面对发射药与装药技术未来的发展方向进行了分析与展望，以期为发射药研究者、行业管理、制造企业提供参考，推动行业领域的发展。

摘要:DIANP发射药作为一种新型发射药，具有能量高，爆温低，燃烧洁净性好，烟焰残渣少等特点。研究介绍了DIANP合成与材料特性，DIANP发射药配方及性能，DIANP发射药制备工艺、表面处理、装药应用和测试方法等方面的研究进展。指出了DIANP发射药在燃烧分解机理和相互作用机制等基础理论研究方面存在的不足；提出了应开展适用于DIANP发射药的温度系数控制技术研究、环境适应性研究和DIANP合成的绿色工艺研究；并认为DIANP发射药的改进需将理论研究和实际应用相结合，以此推进高能低烧蚀特征材料在行业内的发展。