摘要:为了探究铁对硼颗粒在空气中点火燃烧特性的影响，分别采用化学原位包覆法和机械混合法制备了不同铁含量的B@Fe复合燃料和B/Fe混合燃料。通过热重-差示扫描量热（TG-DSC）分析和激光点火燃烧实验，分别对B、B@Fe和B/Fe三种燃料在空气中的热氧化特性和点火燃烧特性进行了研究，结果表明：相较于B燃料和B/Fe混合燃料，B@Fe复合燃料在空气中表现出更优的点火燃烧特性。随着铁含量由0%增加至9%，B@Fe复合燃料的点火温度和放热峰对应温度分别降低了234.3 K和321.6 K；铁含量≥6%时，B@Fe复合燃料在空气中还会出现二次氧化行为，其中铁含量为9%的B@Fe复合燃料热氧化过程总放热量较B燃料提高48.7%。B@Fe复合燃料压片在激光点火过程中会产生气体，促进燃烧产物分散。铁含量为9%的B@Fe复合燃料压片的火焰高度上升速率是B燃料压片的4.7倍，点火延迟时间约比B燃料压片降低27.5%。通过对比B、B@Fe和B/Fe三种燃料的热氧化和点火燃烧过程，提出了B@Fe复合燃料点火燃烧机理。

摘要:针对铝粉燃烧不充分、释能效率慢以及点火延迟长等问题，采用静电喷雾法制备了纳米铝@聚偏二氟乙烯@六硝基六氮杂异伍兹烷（nAl@PVDF@CL-20）复合含能微球，通过调节溶剂种类、电场强度、粘结剂含量等参数来优化微球形貌结构及其粒径尺寸。结果表明，采用体积比为2：1的二甲基甲酰胺/乙酸乙酯（DMF/EAC）混合溶剂可在聚偏二氟乙烯（PVDF）含量为5%、电极电压为14 kV的情况下获得尺寸在2.37~2.67 μm之间、元素映射显示组分均匀分散的微球样品。同时，微球内的CL-20在雾化、沉积过程中由于重结晶而发生晶型转变，由ɛ-CL-20转变为β-CL-20。此外，改为采用nAl可以显著改善微球的释能效率和燃烧性能，并在其含量达到40%时获得最大平衡压力1.17 MPa以及最大升压速率6.99×10³ kPa·ms^-1。

摘要:研究以硝化棉（NC）、聚叠氮缩水甘油醚（GAP）作为原料，3D打印制备了GAP质量分数在0%~30%范围可调的NC/GAP打印样。通过场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）、傅里叶红外光谱仪（FT-IR）、差示扫描量热仪（DSC）、高速摄影仪、氧弹量热仪和万能拉伸试验仪对NC/GAP打印样的微观结构、热稳定性、燃烧性能和力学性能进行研究。结果表明：NC/GAP打印样形貌规则，内部层与层之间无明显界面。随着GAP含量的增加，NC/GAP打印样的热稳定性逐渐增强，NC、GAP的相容性逐渐变差，抗拉强度逐渐减小；燃烧速度呈先增后减的趋势，当GAP质量分数为10%时燃烧速度最大至25.6 mm·s^-1，比NC的燃烧速度增加了46%。在空气和氩气氛围下，燃烧热值随GAP含量的增加，分别从2843.2 J·g^-1增加到5260.1 J·g^-1、从1065.7 J·g^-1增加到1938.7 J·g^-1，分别提高了85%和82%。

摘要:为了探究硝酸羟胺基凝胶推进剂的凝胶化机制，采用分子动力学（MD），在分子水平上研究了聚丙烯酰胺（PAM）分子在硝酸羟胺/聚丙烯酰胺/甲醇/水凝胶推进剂体系中的微观行为、最终交联构型以及影响体系稳定性的氢键分布及其对体系动力学性质的影响。计算结果表明PAM分子主要通过分子间氢键相互作用形成相互作用节点，进一步促使分子链铺展并构建三维网状骨架。随着PAM质量分数从2.7%增加到10.7%，PAM分子间形成的氢键数目从11.98增加到109。范德华力相互作用和氢键共同驱动PAM分子进行自促进交联过程。硝酸羟胺中羟胺基团和硝酸根离子的径向分布呈双峰特性，PAM的引入减弱了第一峰的强度，因其通过交联“域”降低了局部相互作用和能量密度，从而提高了推进剂的稳定性。

摘要:为强化对多腔室混合工艺安全性的认识，以某浇注PBX为对象，建立了基于欧拉方法的多腔室捏合机内多组分物料连续混合的多相流计算流体力学（CFD）数值模型，并开展试验验证了模型的可靠性。基于模型研究了桨叶转速、捏合间隙、桨叶构型等关键工艺及结构参数对混合安全刺激量的影响规律。结果表明，从进料腔室到出料腔室，各腔室内的压力水平逐渐降低；增大桨叶转速有利于降低腔室内的压力，但剪切刺激明显增强，随着桨叶转速从15 r·min^-1增加至75 r·min^-1，捏合机内的峰值压力从402966 Pa减小至258107 Pa，峰值剪切力从6268.5 Pa增大至16607.9 Pa；增大捏合间隙明显降低了腔室内的压力及剪切力，随着捏合间隙从1 mm增加至5 mm，捏合机内的峰值压力从391094 Pa减小至284478 Pa，峰值剪切力从8320.5 Pa减小至3982.6 Pa；相较于两翼-两翼型桨叶，四翼-两翼型桨叶由于具有更多的捏合位点会产生更强的剪切刺激，但桨叶翼型对捏合压力的影响较小，腔室1~7采用四翼-两翼型桨叶及两翼-两翼型桨叶时，捏合机内的峰值剪切力分别为7481.3 Pa和4518.1 Pa。

摘要:单螺杆挤压成型过程中，药料易受工艺条件影响而引起自身的降解放热，影响制品质量，存在潜在的安全隐患，因此量化研究挤压过程药料的分解生热量具有重要实际意义。为此，研究采用实验和仿真相结合的方法，自编有限元二次开发子程序对药料挤出加工过程中的热分解现象进行研究。结合药料的热分解动力学模型，建立了药料单螺杆挤出过程模型，提出热-化学耦合方法，计算药料挤出过程的热分解度、温升和进出口间的最大温差，并研究了工艺条件对物料热分解度的影响。用自搭建的物料热分解实验装置验证了提出的热-化学耦合方法可行性。结果表明，螺杆转速10 r·min^-1条件下，考虑物料分解放热得到螺杆挤压过程最高温度比不考虑热分解情况高0.91 K，最高压力降低8.2%。物料分解度是物料温升与停留时间共同作用的结果。与增加转速相比，升高机筒温度对物料热分解的影响更显著。

摘要:为提升六硝基茋（HNS）在激光起爆中的光热响应性能，采用分子结构调控与自组装表面沉积相结合的方法，构建了核壳型六硝基茋@苝酰亚胺（HNS@PDI）复合材料，系统研究了PDI分子结构对其光热转化效率及HNS@PDI激光点火性能的影响规律。结果表明，十二烷基链修饰的苝酰亚胺（PDI-C12）易组装为利于激子非辐射跃迁的J型堆积结构，在波长为1064 nm激光照射下的光热转换效率达到69.3%，相比H型堆积的甘氨酸修饰的短链结构苝酰亚胺（PDI-C2，32.9%）提高110%。在PDI-12负载量为5%的条件下，HNS@PDI-C12复合炸药的激光点火延迟时间缩短至22 ms（激光功率10 W，能量密度80 W·cm^-2）。同时，PDI-C12包覆结构显著增强了复合材料的机械稳定性，临界冲击能由5 J提高至30 J，临界摩擦载荷超过360 N，并有效抑制了HNS在自然光下的分解。研究有效改善HNS激光点火性能的同时改善了HNS安全性和光稳定性，为高性能的激光起爆药剂与光敏剂开发提供新思路。

摘要:针对火工序列能量传输界面的可靠性评估问题，提出了一种基于信仰统计推断法的可靠性评估方法。该方法充分考虑了能量传输界面数据的随机性特征，通过构建性能参数的概率分布模型，将先验知识与试验数据有机结合，实现了对界面可靠性的精确评估和随机性量化。研究首先建立了火工序列能量传输界面的可靠性模型；在此基础上设计了基于信仰统计推断的可靠性评估算法框架；为验证所提方法的有效性，分别与分位数修正法、蒙特卡罗方法的评估结果进行对比分析。结果表明，在样本量为3到70时，基于信仰统计推断法的评估结果与真实值的偏差最小，且具有良好的收敛性和稳定性。特别是在样本量小于等于10情况下，该方法表现出更接近置信度的覆盖率和良好的稳定性，有效克服了传统方法对样本量的依赖问题，为火工序列能量传输界面的可靠性评估提供了新的方法。

摘要:为满足半导体桥火工品对安全电流与抗电磁辐射功率的双重约束要求，基于GJB 344A-2020《钝感电起爆器通用规范》：不发火试验标准，采用数值模拟方法，在COMSOL Multiphysics平台构建电-磁-热多物理场耦合模型，通过集成负温度系数（Negative Temperature Coefficient ，NTC）热敏电阻的并联分流机制，实时监测回路电阻并动态补偿电流输入，对比分析了恒流1 A、恒功率1 W及双约束1A1W 3种工况下热安全性的影响。结果表明：1 A恒流工况因回路电阻降至0.78 Ω，功率仅为0.78 W，偏离标准22%；1 W恒功率工况初始电流为0.91 A，低于安全阈值。动态调整策略通过闭环控制实现电流与功率协同稳定，桥区热平衡温度控制在449.06 K，较1 A恒流工况分流率由29%提升至41.26%，较1 W恒功率工况分流率提升0.6%。

摘要:含能材料燃烧是一个复杂的多阶段过程。通过研究热分解与燃烧反应，建立精准的燃烧反应动力学模型，可有效预测含能材料的热行为，对其合成、生产、运输、贮存及在现代武器装备中的实际应用都有重要意义。相比于传统含能材料，第三代含能材料的能量密度更高，对其热稳定性提出了更高的要求。综述了第三代含能材料，包括离子型含能材料和共价型含能材料的热性能及燃烧研究进展。分别从热分解图谱、热分解路径和机理以及燃烧性能研究三方面，阐述了典型第三代含能材料热性能与燃烧反应研究现状，指出了目前研究存在的不足，并展望了第三代含能材料热行为的研究方向，提出需构建多尺度耦合研究体系：基于新型试验设备的燃烧参数高精度测量、燃烧中间体精准诊断、以及量子化学-机器学习-流体力学跨尺度建模，实现从自由基机理到宏观火焰传播的全链条解析。

摘要:炸药球晶因其独特的微纳多级结构、多晶界和宏观上的各向同性，在安全、力学、释能效应等方面表现出许多优异或特殊性能，是当前炸药晶体形态调控的研究热点。本研究介绍了球晶概念、内涵和形态特征，系统总结了目前已报道的十二种炸药球晶的制备方法和性质性能研究状况，分析了影响炸药球晶的形成与形态特征的关键因素；讨论了晶体结构、添加剂与非晶体学分叉的作用机理；总结了炸药球晶在安全性、燃烧性能和力学性能等方面的变化规律并探讨原因。结合炸药球晶的发展现状和问题挑战，从形成机理、规模制备、纯度提升、表征方法、构效关系以及数据模型等六个方面进行了总结与展望。