HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s-1,均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10-6和1.06×10-5s-1,说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在“等动力学点”(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

NiCu复合金属粉的制备及其催化性能

采用化学还原法制备得到了纳米级NiCu复合金属粉,对其结构进行了表征. 用热分析法研究了纳米NiCu复合金属粉对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能. 结果表明,组成为Ni60Cu40的纳米NiCu复合金属粉可使AP的高温和低温热分解温度分别降低140.4和26.8℃,使总表观分解热增至1.29 kJ/g,表现出对AP的高温和低温热分解的显著催化作用. 纳米NiCu复合金属粉的组成对其催化性能有一定影响,以Ni60Cu40的催化效果最强. 纳米NiCu复合金属粉的含量增加,其催化作用增强. 纳米NiCu复合金属粉催化AP热分解的作用机理为：(1) 氧化物在AP热分解起始阶段电子转移过程中的桥梁催化作用;(2) 纳米NiCu复合金属粉与AP分解产物发生反应;(3) 纳米NiCu复合金属粉的表面效应等.     

HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s~(-1),均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10~(-6)和1.06×10~(-5)s~(-1),说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在"等动力学点"(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

过氧化硫酸钠在洗衣粉中的应用性能研究

从本体热稳定性、复配热稳定性、去污漂白效果、洗涤护色效果以及杀菌效果等5个方面对过氧化硫酸钠和过碳酸钠进行对比.结果表明,恒温干燥箱中(100±2)℃条件下过氧化硫酸钠4h的分解率为1.18％,优于包裹型过碳酸钠的分解率12.22％;恒温干燥箱中(55±2)℃条件下复配过氧化硫酸钠的洗衣粉基粉在强化试验2周后过氧化氢的分解率为7.73％,同样条件下复配过碳酸钠的洗衣粉基粉的过氧化氢分解率为90.63％;相同条件下二者对标准污布的去污漂白效果相当,前者对市售彩布的洗涤护色效果和对细菌的灭杀效果均优于后者.     

用ESEM技术研究AP的热分解反应

采用环境扫描电镜(ESEM)技术对AP颗粒在低温(150～240℃)段进行快速和慢速升温试验,研究了整个形貌的变化历程.结果表明,ESEM能够直观地发现AP颗粒在低温下存在气相反应;在150～170℃,AP颗粒表面开始出现微孔;在170～190℃,微孔数量急剧增加;在190～210℃,表面形成多孔结构;在210℃～24...     

废旧磷酸铁锂及钛酸锂混合料硫酸熟化-水浸提锂

本文通过对废旧磷酸铁锂和钛酸锂复杂料进行热解试验,热解过程大致可分为四个阶段：少量的水分挥发阶段、树脂分解阶段、磷酸铁锂被氧化阶段和分解阶段。同时,升温速率越快,最大质量损失曲线向高温区移动。对废旧磷酸铁锂正极的硫酸熟化-水浸试验,得出熟化温度为200℃、熟化时间40min、酸料比0.8mL/g和硫酸浓度18mol/L为最优熟化条件,锂的浸出率可达到97.94%以上。     

湿热环境对RDX/AP-NEPE推进剂热安全性及力学性能的影响

用TG、5s爆发点和单向拉伸试验,研究了湿热环境对RDX/AP-NEPE推进剂热安全性和力学性能的影响。结果表明,在相对湿度70%、温度75℃下经历6d的湿热老化后,RDX/AP-NEPE推进剂在TG曲线上的3个质量损失阶段的表观活化能均略有降低,水分对AP分解活化能的影响较为明显,使其活化能降低9.3%。湿热老化前后,5s爆发点Tb分别为303.7℃和302.7℃。随着老化时间的增加,延伸率和抗拉强度都呈降低趋势,至第6d延伸率从106.0%降至36.7%,抗拉强度从0.631MPa降至0.541MPa。在75℃下干燥热老化6d后,RDX/AP-NEPE推进剂3个阶段的表观活化能、5s爆发点、抗拉强度和延伸率都没有明显的变化。初期老化过程中,水分对RDX/AP-NEPE推进剂的力学性能和AP的分解活化能影响较大,但对热感度基本没有影响。     

纳米钛酸锌的制备及其对AP热分解性能的影响

以四氯化钛、六水硝酸锌为原料,碳酸铵为沉淀剂,制备了纳米ZnTiO3的粉体,用X射线衍射、红外光谱和透射电镜等对产物进行表征,用差热分析考察了纳米ZnTiO3对高AP热分解的催化作用.结果表明,在550℃可制得结晶良好的立方相纳米ZnTiO3,呈球形或近似球形,粒径约100 nm.在AP中加入质量分数5%的纳米ZnTiO3,AP的低温和高温热分解峰分别提前约18.3℃和25.1℃;提高纳米ZnTiO3的含量可以增强对AP高温热分解反应的催化作用,阻碍AP的低温热分解.     

新型高流动聚丙烯注塑专用料分子量及流变性能研究

对由聚合得到的新型高流动聚丙烯注塑专用料M#的热稳定性、分子量及流动性进行了系统的表征,井与国外样品AP03B和M1600进行了比较.结果表明;M#和AP03B、M1600的热稳定性相似,起始分解温度304℃,最大热失重温度458℃.重均分子量及分子量分布的大小顺序为:M#＞AP03B＞M1600.熔体流动速军(MFR)大小顺序为AP03B＞M1600＞M#.在高温下,剪切速率(γ)将对M#的加工性能有较大影响.     

纳米金属粉及Fe2O3对高氯酸铵热分解的催化性能研究

用热分析法研究了纳米金属粉(Ni,Cu和Al)以及纳米Fe2O3对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能.结果表明,质量分数为5%的纳米镍粉、铜粉和铝粉可以明显降低AP的高温分解温度,显示出对AP高温分解反应很好的催化活性;纳米铜粉对AP的低温分解也有很好的催化作用,而纳米镍粉和铝粉却表现出对AP低温分解反应具有一定的阻碍作用.微米级金属粉对AP高温分解反应的催化作用明显小于纳米金属粉.纳米Fe2O3对高氯酸铵的高温分解具有很好的催化效果,并且其催化效果明显优于微米Fe2O3.纳米Fe2O3与AP进行复合处理,可以提高纳米Fe2O3粒子对AP的催化性能.     

加成型室温硫化硅橡胶热稳定性的研究

通过热（解）质量分析、恒温热质量损失和交联密度测定等方法,考察了加成型和缩合型室温硫化硅橡胶在等速升温、恒温氮气和恒温空气条件下的热稳定性。结果表明,加成型硅橡胶在封闭体系中的热稳定性大大优于缩合型硅橡胶;在硅氧链中引入少量苯基硅氧烷链节并加入适量的抗氧剂三氧化二铁,可使加成型硅橡胶在２５０℃空气中的耐热性大大提高     

{110}晶面外露的Cu_2O颗粒的合成及其对高氯酸铵热分解催化活性

通过液相合成法,利用油酸作为形貌导向剂,通过控制油酸的用量,制备出不同形貌的Cu_2O催化剂。其中,外露面为{110}的十二面体Cu_2O单晶,对高氯酸铵(AP)的低温分解的催化效果最佳,使AP的低温分解温度降低约61℃,使其分解峰值温度降到269℃。此外,当十二面体Cu_2O单晶的添加量由2%增加到5%时,AP的低温阶段分解的质量分数由25.1%增加至98.1%。     

硼精矿加压碱解与结晶制备偏硼酸钠的动力学

对硼精矿在NaOH-H2O体系的分解制备偏硼酸钠的反应动力学进行了研究. 结果表明,实验条件下硼的溶出符合缩核模型,主要受表面化学反应控制,宏观动力学方程为1-(1-X)1/3=1.3712′102e-31640/(RT)t,活化能为31.64 kJ/mol. 升高温度或提高初始NaOH溶液浓度可强化硼的溶出. 经两级串联溶出的4次循环实验,在第一级温度140℃、初始NaOH浓度25%(w)、液固质量比4:1、时间2 h和搅拌速度500 r/min的条件下,第二级温度150℃、其他条件与第一级相同的条件下,各次溶出的硼转化率为86.84%~96.26%,第二级溶出液含硼达27.33~29.84 g/L,Si和Al等杂质维持低浓度. 90℃密闭保存陈化脱色的第二级溶出液自然降温至25℃,恒温搅拌结晶6 h (200 r/min),2 h时基本达平衡,粗晶依次用无水乙醇和饱和偏硼酸钠溶液洗涤,40℃干燥12 h,制得截面呈平行四边形或六边形的NaB(OH)4,纯度约90%,结晶率大于70%.     

ABS树脂热氧分解历程研究

应用热重分析法研究了丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS树脂)在空气气氛、2 ℃/min升温速率条件下的热分解特点,并应用傅里叶变换红外光谱分析了各阶段热解产物的官能团特征。结果表明:ABS树脂在热解初期主要为聚丁二烯单元双键结构的分解;大部分苯基、脂肪烃、腈基在300.0～430.0 ℃发生复杂的反应,快速分解并生成大量黑烟,质量损失达到77%左右;剩余的结构相对稳定的苯环与饱和烃在430.0～600.0 ℃基本完全分解。     

恒温油气在线检测对比实验研究

利用气相色谱技术和模拟油罐对油气浓度在恒温条件下进行在线检测,通过实验数据分析了在恒温条件下对比模拟油罐油气浓度变化情况,计算出了表面覆盖氟化聚乙烯微球的模拟油罐油气浓度达到饱和的时间,恒温30℃时为13.7 h,恒温50℃为7.8h.     

BAMO-AMMO的热行为及其与含能组分的相容性

采用DSC、TG-DTG程序升温法研究了3,3-二叠氮甲基氧丁环/3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环共聚物(BAMO-AMMO)的热行为,并采用DSC法和真空安定性法考察了BAMO-AMMO与含能组分RDX、HMX、DNTF、CL-20、AP、Al、NG、DIANP的相容性.结果表明,BAMO-AMMO的热分解分两个阶段进行,第一阶段分解峰温为260.3 ℃,较硝化棉的分解峰温高51 ℃,热稳定性好;第二阶段分解峰温为401.7 ℃;BAMO-AMMO与RDX、HMX、CL-20、AP、Al、NG、DIANP均相容,可与上述物质混合应用于火药.     

木粉对阻燃聚丙烯材料热分解行为和燃烧性能的影响

基于次磷酸铝(AP)和聚丙烯木塑复合材料(WPC)所构建的阻燃体系,研究了木粉含量的变化对WPC/AP体系热分解行为和燃烧性能的影响。结果表明,木粉含量的变化对阻燃WPC/AP的初始分解温度(T5%)、最大热分解温度(T_(max))和700℃下的最终残余物质量均有不同程度的影响。锥形量热测试结果表明,随着木粉含量的增加,WPC/AP的总热释放量轻微增加,但变化不明显。在木粉质量分数分别为20%、30%和40%时,WPC/AP的总热释放量均在50 MJ/m~2左右。所有实验结果表明,高木粉含量有助于阻燃WPC/AP高温下残余物质量的增加,但轻微恶化燃烧性能。     

纳米氧化铁的制备及其对高金属含量燃料的催化作用

为了研究纳米氧化铁对金属燃料的催化作用,以氯化铁为原料,以特种表面活性剂为分散剂,通过正交试验制备出分散性好、晶粒度为25．7nm、纯度为99．5％的球形α-Fe2O3粒子,采用热重分析实验研究了纳米氧化铁催化剂对AP热分解峰温的影响。结果表明,纳米氧化铁可使AP的低温和高温分解峰的峰温分别提前7．37℃和58．12℃;微米级氧化铁仅可使AP低温和高温分解峰的峰温分别提前4．21℃和14．31℃。金属燃料的燃速测定结果表明,含有纳米氧化铁催化剂燃料的燃速比微米级的提高30％以上。     

高氯酸铵/石墨烯纳米复合材料的制备及热分解行为

通过溶胶-凝胶法制备了高氯酸铵/石墨烯气凝胶(AP/GA)纳米复合材料,用SEM、元素分析和XRD对其结构进行了表征,用TG-DSC-IR联用技术对其热分解行为进行了研究.结果表明,AP/GA纳米复合材料中,AP以纳米尺寸存在于石墨烯气凝胶中,AP质量分数高达94.4％,平均粒径约为69.41 nm.石墨烯对AP的热分解过程具有明显的催化作用,与AP相比,AP/GA纳米复合材料的低温分解峰消失,高温分解峰温降低了83.7℃.总分解热达2110J/g.     

硫酸镁直接热解制备氧化镁的研究

利用热重分析-差示扫描量热分析(TG-DSC)和X射线衍射分析法(XRD)分析研究了由氯化镁制得的硫酸镁的脱水与热分解过程。考察了热解温度、热解时间和粒径等因素对无水硫酸镁热分解产生氧化镁的速率的影响。实验表明,七水硫酸镁的脱水过程在60~300℃时完成,无水硫酸镁的热分解在950~1 150℃时完成。通过控制固相分解的工艺条件,可将硫酸镁的脱水和热解阶段分离,无水硫酸镁可直接热解制备高纯氧化镁。利用正交实验优化工艺条件得出,粒径为109μm的硫酸镁在400℃条件下脱水0.5 h,再在坩埚电阻炉中1 100℃恒温热解1 h,可得到质量分数为99.8%的立方晶型高纯氧化镁。