聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料研究

目的分析纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料基体的各方面性能的影响．方法采用在位分散聚合方法制备聚甲基丙烯酸甲酯／纳米SiO2复合材料,利用硅烷偶联剂KH-570对纳米颗粒表面进行改性,比较改性前和改性后的纳米SiO2及物理方法和化学方法改性的纳米SiO2对复合材料抗折性能、耐热性、耐溶剂性能的影响,并利用扫描电镜拍摄断面照片,观测基体内纳米颗粒的分散形态与材料断面．结果经KH-570表面改性后的纳米材料在基体中分散均匀,复合材料的力学强度虽没有明显提高,但将其玻璃化温度提高了10℃,耐溶剂性也较聚甲基丙烯酸甲酯有明显改善;物理方法处理纳米颗粒表面改性效果更加突出．结论表面改性后的纳米SiO2对聚甲基丙烯酸甲酯的耐热性、耐溶剂性能有明显改善,利用物理方法对纳米颗粒表面改性更适用于工程应用．     

石墨烯类润滑添加剂的研究进展

石墨烯具有良好的减摩抗磨性能,对其表面化学改性和纳米颗粒修饰可以提高其在润滑油中的性能。氮化硼、二硫化钨、二硫化钼等材料具有与石墨烯类似的二维结构,均是良好的固体润滑剂。综述了石墨烯类润滑油添加剂在摩擦学中的应用。     

壳装高能固体推进剂的殉爆实验与数值模拟

随着现代固体推进剂能量的提高和火炸药技术的融合,含有炸药颗粒的高能固体推进剂具有较高的机械感度和冲击波感度,极易发生殉爆现象。为深入探询固体推进剂的殉爆特征,采用实验和数值模拟对比分析方法,研究了某高能固体推进剂的殉爆过程,揭示了壳装高能固体推进剂的殉爆特性。研究发现,由于主发推进剂爆炸冲击波的瞬间冲击作用,造成被发壳体局部破坏形成碎片,碎片高速撞击推进剂药柱颗粒,使被撞击区域热能无法均匀分布,集中在碎片的尖锐棱角或突出处,导致相应质点温度剧增达到临界爆发点,最终导致被发推进剂发生殉爆。     

表面改性对橡胶颗粒超高性能混凝土性能的影响

探究了表面改性对橡胶颗粒超高性能混凝土性能的影响规律及机理。通过SEM橡胶颗粒表面形貌分析、橡胶颗粒-胶凝材料基体界面分析,表面水接触角分析,发现NaOH改性、KH570改性和NaOH+KH570复合改性3种改性方式均可通过提升橡胶颗粒表面粗糙度和亲水性,并改善橡胶颗粒-胶凝材料基体界面粘结性能,进而提升UHPC材料各项性能;NaOH+KH570复合改性效果最佳。     

高能固体推进剂力学性能预示系统设计

基于金属-陶瓷复合材料的计算细观力学方法,将其扩展应用于高能固体推进剂,结合计算机虚拟实验.采用面向对象的程序设计方法,设计并实现了高能固体推进剂力学性能预示系统.该系统依据固体推进剂的细观结构特征对不同的夹杂材料选择不同的随机分布规律、体积分数、颗粒尺寸等,能快速荻得随机生成的几何模型,并对高能固体推进剂的力学性能进行预示.与实验结果的对比表明该系统可以较好地预示具有不同组分比、不同细观结构特征的高能固体推进剂的初始模量、极限强度和极限延伸率.该系统的设计可以对固体推进剂进行反复试验、修正结果,从而大幅度地提高固体推进刺的设计效率,缩短研发周期和降低生产消耗成本.     

固体推进剂用单质、合金及氢化物的研究进展

高能燃料如铝、镁、硼等可以显著提高固体推进剂的燃烧温度及能量密度,从而提高固体火箭发动机比冲,抑制推进过程中不稳定燃烧等。本文总结了铝、镁、硼等高能燃料单质、铝镁合金等金属合金、三氢化铝等金属氢化物添加到固体推进剂中的燃烧特性及促进作用;介绍了铝的团聚、镁的低热值和硼的点火困难等问题,归纳了解决这些问题的改性方法,同时指明了今后的研究方向。     

表面改性后的n-Cu粒子作为新型润滑油抗磨添加剂的研究

采用等离子体法制备的n-Cu粒子为原料，用表面改性剂对粉体表面处理后作为添加剂加入到基础润滑油中以提高润滑油的抗磨减摩性能。结果表明，当油液中改性后的n—Cu粒子为5％(M)时，与相同条件下未经改性的n-Cu相比，磨斑直径减少了36．0％的同时最大无负荷提高了20．3％：且油液有较好的稳定性能。     

两亲性Janus颗粒的制备及乳化性能研究

采用界面保护修饰法将SiO_2纳米颗改性为一侧为亲水的Si-OH,另一侧为疏水氟碳链的两亲性Janus颗粒SiO_2/FAS,并研究其界面活性以及稳定泡沫和乳状液的性能。结果表明：SiO_2纳米颗粒改性前后的粒径无明显变化。通过在两亲性Janus颗粒SiO_2/FAS表面上接枝荧光剂(FITC)表征了两亲性Janus颗粒SiO_2/FAS,证明其结构的非对称性。当两亲性Janus颗粒SiO_2/FAS浓度为0.6%时，其气/液表面张力为31.9 mN/m,具有较好的表面活性。当两亲性Janus颗粒作为胶体表面活性剂时，在界面上吸附形成的固体包裹层能有效地稳定泡沫和乳液，制备的泡沫和乳液具有极好的稳定性，故其在乳化领域上具有较大的前景。     

粉体碰撞带电机理的探讨

阐述了固体接触带电的一般理论，系统地分析了颗粒的碰撞过程，并利用固体表面态理论及电容器模型和放电缓和模型对碰撞带电三个过程的电荷转移做了定量或定性的说明．同时详细分析和研究了碰撞速度的切向分量和法向分量对颗粒带电的影响机理．     

SA对Al_2O_3粉体改性作用机制及注射成型工艺研究

研究了硬脂酸（SA）的加入方式对注射成型工艺的影响,探讨了SA对氧化铝粉末改性作用机制、对喂料性能和注射性能的影响,并对注射成型工艺过程中容易引起的缺陷进行了分析.结果表明：用球磨法对陶瓷粉末进行表面改性处理,可改善陶瓷颗粒表面、有机黏结剂的相容性及分散性、喂料的均匀性和注射性能,有利于提高注射坯体质量、烧结体的密度和强度.     

Estimation of thermophysical properties of solid propellants based on particle packing model

A method for the estimation of thermophysical properties of two-and multi-phase solid propellants is proposed in this paper.The theoretical solutions for thermal conductivity and specific heat of a homogeneous solid propellant cell in the transient thermal conductivity process are deduced on the condition that one boundary of the cell is heated while others are adiabatic.A homogenization theory and the finite element method are employed to compute the mean temperature and heat flux of a representative volume element(RVE).According to the mean results and the theoretical solutions,the effective thermal conductivity and specific heat of solid propellant can be estimated.A packing algorithm,considering the solid particles(ammonium perchlorate(AP)or aluminum)as spheres or discs,is used to match the size distribution and volume fraction of solid propellants,and some mesoscopic models of two-phase and three-phase solid propellants are established.According to the estimation theory proposed in this paper,the effective thermal conductivity and specific heat of solid propellants are predicted.The effect of AP or Al volume fraction is also discussed in this paper.     

固体火箭发动机燃烧室两相流粒子运动轨迹的实验研究

本文用Ｘ射线高速实时荧屏分析（ＲＴＲ）技术对固体火箭发动机燃烧室内两相流粒子的运动轨迹进行了实验研究。为增强粒子图象的效果,设计了一个专用的矩形实验发动机,用在双基推进剂上开槽添加钨粉的方法来模拟含铝复合推进剂中的铝粒子。实验拍摄到了比较清晰的ＲＴＲ图像,经过图象处理后得到粒子群的运动轨迹。实验结果表明：１）粒子轨迹完全有可能穿过对称轴;２）重力对粒子轨迹的影响很小。实验结果为ＳＲＭ两相流动模型的建立以及两相流动数值模拟结果的验证提供了实验依据。     

考虑热辐射作用的燃速相关性

本文以复合固体推进剂凝相燃烧模型为基础,发展了一种考虑热射辐对燃面作用的理论模型,得到了预示药条、缩比和全尺寸发动机燃速相关的半经验方法。对外加热辐射的四种复合推进剂和三种复合推进剂的药条、φ152mm与φ300mm发动机的燃速相关性进行了预示,结果与实验值相一致。该燃速相关方法可用于工程设计。     

燃速仪燃烧室内气流速度的流量修正计算法

对带视窗的燃烧室来说,固体推进剂燃烧产生的烟经常影响观察和测量,采用流动氮气可以消除烟的影响,但流动氮气流又会对固体推进剂燃烧发生影响,因而正确确定固体推进剂药条附近的气流速度对这种实验装置很重要.本文提出了一种较简单、实用的燃烧室内气流速度的计算方法,并以激光燃速仪的燃烧室为例,计算了排烟口和排气口的气流速度,计算结果与激光多普勒测速仪测量结果一致.     

数字图像技术在燃速测量中的应用

针对目前燃速测试方式的不足，应用数字图像技术，提出了一种测试燃速的新方法，并以双铅－2固体推进剂在静态条件下的燃速测量对系统进行了检验。结果表明，使用这种方法，可以得到固体推进剂中每个长度部分的燃速数据。     

Microstructure and Properties of Desulfurized Crumb Rubber Modified Bitumen

1　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＷａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｐｒｏｄｕｃｔｓａｒｅｄｏｍｉｎａｍｔａｍｏｎｇｓｏｌｉｄｗａｓｔｅｍａｔｅｒｉａｌｓ ,ｔｈｅａｎｎｕａｌａｍｏｕｎｔｏｆｗａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｐｒｏｄ ｕｃｔｓｉｓｍｏｒｅｔｈａｎ 12ｍｉｌｌｉｏｎｔｏｎｓｉｎｔｈｅｗｏｒｌｄ .Ｓｏｈｏｗｔｏｍａｋｅｕｓｅｏｆｗａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｒａｐｉｄｌｙａｎｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｓａｎｉｍ ｐｏｒｔａｎｔｐｒｏｊｅｃｔ.Ｎｏｗ ,ｗａｓｔｅｒｕｂｂｅｒｈａｓｂｅｅｎｕｓｅｄｔｏｐｒｏ ｄｕｃｅｒｅｃｌａｉｍ…     

矿物填料表面无机包覆改性研究

根据非均匀形核原理，采用合理工艺参数在均匀分散的CaO—H2O—CO2体系中，实现了矿物颗粒表面的纳米化包覆；分析了矿物颗粒表面纳米化修饰机理；用SEM、XRD和BET等检测技术对包覆前后的矿物颗粒进行了表征；与未包覆颗粒相比，复合颗粒不仅具有纳米颗粒的性能，同时还改善了微米颗粒的表面，使尖锐的棱角被钝化，平整光滑的解理面也因纳米级颗粒的修饰而变得粗糙，比表面积增加了300％以上．填充试验表明：复合矿物粉体在PP中填充，其粗糙的表面提高了与聚合物的相容性，缓解甚至消除了未包覆颗粒尖锐棱角和平整解理面所造成的复合材料内部的局部应力集中问题．     

高压喷射注浆水泥土固化机理

与单纯水泥土固结体相比，外加剂b等量取代水泥质量分数的20％可提高水泥土抗压强度40％以上并能提高抗渗性能。SEM分析表明：掺外加剂b后固结体中生成的钙矾石晶体起到填充空隙、穿插、增强固结体的作用，CSH胶本具有胶结土颗粒的效果。     

固体推进剂燃速的超声波测量

为了实时测量固体推进剂燃速与燃烧室压强的关系,利用超声波数据采集卡搭建了超声波实时燃速测量系统,通过调节点火药量和密闭燃烧器容积可以调节密闭燃烧器的压强范围.经过实验得到了低压范围内的实时燃速数据以及燃速与压强的对应关系.结果表明,利用超声波燃速测量系统可以一次性获得给定压强范围内的实时燃速;燃面附近的高温层会使厚度测量值偏小,对燃速测量没有影响;在点火初期,燃面高温层建立的非稳态过程影响超声波声速;在接近试件燃尽的时刻,推进剂两个端面的回波信号产生干扰.