CHINESE JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS
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高活性金属燃料

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    • 活性金属氢化物的包覆及其在富燃料推进剂中的应用(英)

      2016, 24(9):868-873. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.09.009

      摘要 (2436) HTML (127) PDF 2.27 M (3600) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了提高硼氢化钾(KBH4)、硼氢化钠(NaBH4)和氢化铝锂(LiAlH4)的储存稳定性, 通过溶剂非溶剂法, 用石蜡包覆KBH4和NaBH4, 通过重结晶法, 用萘包覆LiAlH4。用扫描电镜、红外光谱、X射线衍射研究了样品的表面包覆情况。用红外测温仪测试了添加包覆样品的药剂的燃烧性能。结果表明, KBH4、NaBH4和LiAlH4均完成包覆, NaBH4包覆状况最好。添加了NaBH4包覆样品的药剂的燃烧性能有显著提高, 燃速提高了5%以上。

    • 非平衡态Al/PTFE反应材料制备及其热性能

      2016, 24(6):582-586. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.06.012

      摘要 (3120) HTML (169) PDF 2.70 M (6628) 评论 (0) 收藏

      摘要:用机械合金化方法制备了Al-Ni-Ti-Zr非平衡态合金粉末。将制备的Al基非平衡态合金粉末与聚四氟乙烯(PTFE)微米粉混合压制制备了非平衡态Al-Ni-Ti-Zr/PTFE反应材料。采用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜(SEM)表征了球磨过程中粉末的相组成和形貌特征。利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)和选区电子衍射(SAED)分析了球磨后合金粉末的相结构。利用差示扫描量热法(DSC)分析了非平衡态Al/PTFE反应材料的热行为。结果表明:通过机械合金化方法可以制备出Al基非平衡态合金粉末。存在弥散在Al基非晶基体中的纳米级微晶岛状区域。在升温速率10 K·min-1、空气气氛下, 非平衡态Al/ PTFE反应材料的反应峰值温度为495 ℃, 放热峰积面积为1775 J·g-1。连续升温条件下, 非平衡态Al/PTFE反应材料的放热反应具有典型的动力学特征, 通过Kissinger法计算的反应活化能Ec为309.1 kJ·mol-1

    • 多晶硅与Al/CuO复合薄膜集成的含能点火器件的点火性能

      2016, 24(2):182-187. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.02.013

      摘要 (2948) HTML (88) PDF 2.76 M (4663) 评论 (0) 收藏

      摘要:为研究多晶硅桥型与尺寸对Al/CuO含能点火器件点火性能的影响规律, 用多晶硅和Al/CuO复合薄膜集成制备了6种不同形状和尺寸的含能点火器件, 采用尼亚D-最优感度试验法测试了四种尺寸、两种桥形共6种类型(S、M、Lr、Lv、Hr、Hv)点火器件的点火感度。探索了临界爆发电压, 得到了点火时间随激励电压的变化规律。采用感度实验和点火实验对比研究了多晶硅点火器件和含能点火器件的点火性能。结果表明, 含能点火器件的感度与点火时间随桥膜体积的增大而减小。V形桥膜有助于降低作用时间与作用所需能量。Lv型含能点火器件感度为8.19 V, 标准偏差0.14, 均低于Lv型多晶硅点火器件(8.70 V、0.53)。Lv型含能点火器件14 V时的点火时间(52.85 μs)比多晶硅点火器件点火时间(109.12 μs)短, 且该差值随激励能量升高而降低。

    • AP和Al含量对DNTF基炸药燃烧转爆轰的影响

      2016, 24(8):752-756. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.08.005

      摘要 (2340) HTML (92) PDF 1.84 M (4591) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了研究配方组分对二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)基复合炸药燃烧转爆轰性能的影响, 设计了AP和Al粉摩尔比分别为0.306、0.414、0.574的三种配方。采用同轴电离探针测试技术, 对这三种DNTF基复合炸药配方进行了燃烧转爆轰性能试验。从燃烧转爆轰过程中波阵面传播速度及诱导爆轰距离的变化分析了AP和Al粉摩尔比对炸药燃烧转爆轰的影响。结果表明, 随着炸药配方中AP和Al摩尔比从0.306增大到0.574, 炸药初始燃烧持续时间从1065 μs增大1395 μs, 燃烧速度从141 m·s-1减小到108 m·s-1, 但对流燃烧段和爆燃段持续时间快速减小, 对流燃烧速度从500 m·s-1增加到1668 m·s-1, 爆燃速度从3000 m·s-1增加到4800 m·s-1, 发生燃烧转爆轰的诱导爆轰距离从675 mm左右减小到425 mm左右。

    • Al/Fe2O3/PTFE反应材料制备及性能

      2016, 24(8):781-786. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.08.010

      摘要 (2261) HTML (83) PDF 2.69 M (4355) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用模压烧结法制备Al/Fe2O3/聚四氟乙烯(PTFE)反应材料。通过万能实验机、落锤仪以及高速摄影仪对不同配比及烧结温度下成型Al/Fe2O3/PTFE反应材料的准静态压缩力学特性及撞击感度进行了对比实验, 对其发火性能进行了分析。结果显示, 330 ℃烧结、PTFE含量为60%和70%的试件强度最高, 最大真实应力达到46 MPa。350 ℃烧结、PTFE含量为40%的试件撞击感度最高, 其特性落高H50为95 cm。Al/Fe2O3/ PTFE反应材料在受撞击发火的条件下会出现高温金属熔渣喷射现象。

    • 高活性集中放热的Al-Mg-Zr合金燃料的制备与性能

      2016, 24(2):137-143. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.02.005

      摘要 (3102) HTML (92) PDF 2.67 M (6917) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用紧耦合气雾化法制备了Mg含量为5%~30%的新型Al-Mg-Zr三元合金燃料。用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)/能量分散谱(EDS)和热重-差热分析(TG-DTA)分别表征了合金粉的相组成、形貌和氧化放热行为, 并提出了一个氧化反应机制模型, 解释合金粉的集中氧化放热现象。结果表明, 合金粉的相组成主要有Al、Al3Mg2、Al3Zr和Al12Mg17, 且粉末具有良好的球形度。随着Mg含量的升高, Al-Mg-Zr合金发生氧化反应的温度明显降低, 氧化过程由多步氧化逐渐转变为一步氧化, 能量释放量先增后减。Al78Mg20Zr2和Al73Mg25Zr2粉末分别在945 ℃和938 ℃呈现集中氧化放热, 并且Al78Mg20Zr2粉末的集中氧化反应比较完全, 该粉末的最高氧化放热焓为-9798.8 μV·s·mg-1

    • 含硼储氢合金(Mg(BHx)y)对硝酸酯炸药能量的影响

      2016, 24(12):1205-1208. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.12.013

      摘要 (1791) HTML (119) PDF 819.16 K (3906) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高硝酸酯炸药的爆炸能量, 将含硼储氢合金(Mg(BHx)y)添加到硝酸酯炸药中,用水下爆炸试验和空中爆炸试验研究了含Mg(BHx)y的硝酸酯炸药的能量和后燃效应。结果表明, Mg(BHx)y能显著提高硝酸酯炸药的能量。空中爆炸试验中, Mg(BHx)y发生分解, 分解产物参与爆轰反应。水下爆炸试验中, 添加Mg(BHx)y后硝酸酯炸药的爆炸能量提高17.56%, 且含Mg(BHx)y硝酸酯炸药具有明显的后燃效应。

    • 氧化剂包覆硼颗粒对硼基推进剂点火燃烧特性的影响

      2016, 24(8):774-780. DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2016.08.009

      摘要 (2672) HTML (140) PDF 3.65 M (3495) 评论 (0) 收藏

      摘要:选取高氯酸铵(AP)、硝酸铵(AN)、硝基胍(NQ)、奥克托今(HMX)4种氧化剂, 采用重结晶法包覆硼(B)颗粒, 制取了相应的B基推进剂样品。利用热重-差示扫描量热及激光点火试验系统研究了不同氧化剂包覆对B基推进剂点火燃烧特性的影响, 设置机械混合样品作为对照组。结果表明, AP的包覆会使样品发生低温急剧燃烧, 从而促进硼颗粒的低温氧化, 有效缩短样品的点火延迟时间至330 ms。与机械混合样品进行对照发现,包覆是产生低温急剧燃烧现象的重要原因。AN包覆的B基推进剂样品具有更低的起始反应温度, 为327.6 ℃, 但其整体放热性能较差, 平均燃烧温度仅为642.8 ℃。NQ、HMX的包覆能有效提高B基推进剂的燃烧强度, 缩短燃烧时间。其中, NQ有利于提高燃烧强度的峰值; 而HMX则更有利于整体燃烧强度的提升, 其包覆使B基推进剂燃烧时间缩短为2750 ms, 平均燃烧温度达到845.5 ℃, 放热量提高至9968 J·g-1

富氮杂环含能化合物的创制

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