多孔铜尺度对其叠氮化反应的影响

为了研究多孔铜尺度对其叠氮化反应的影响,根据铜叠氮化物与单质铜在50℃、0.5 mol·L~(-1)稀盐酸溶液中的不同溶解性,利用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)分析了不同粒径的铜颗粒以及粒径在200 nm左右、厚度0.2~0.3 mm、密度为1.51 g·cm~(-3)左右的块状多孔铜与气体叠氮酸的反应特性。结果表明,当铜颗粒尺寸约0.5μm时,其平均转化率为95.64%,基本能与气体叠氮酸完全反应;当多孔铜厚度为0.2 mm时,其叠氮化的转化率大于97%。     

多孔铜叠氮化物的原位合成及性能表征

采用氢气泡模版法,以金属钛飞片为电极,在飞片上直接沉积多孔铜膜,通过与叠氮酸气体之间的原位叠氮化反应生成多孔铜叠氮化物,对其形貌、热性能进行表征。结果表明:采用氢气泡模版法可制得具有三维多孔结构的多孔铜膜,原位叠氮化后的产物为叠氮化亚铜,叠氮化亚铜薄膜仍为多孔金属铜的三维孔状结构,晶粒尺寸约为20~100nm;叠氮化产物的热分解峰为211.76℃,活化能为180k J/mol;采用制备的多孔铜叠氮化物驱动钛飞片,可引爆CL-20。     

原位反应法制备填充叠氮化铜的碳纳米管阵列

以定向碳纳米管阵列为工作电极,采用电化学沉积法制备填充纳米铜颗粒的碳纳米管阵列,研究不同电沉积参数对碳纳米管填充铜纳米颗粒的影响规律;采用气-固原位反应法获得填充叠氮化铜的碳纳米管含能阵列。采用扫描电镜、X射线衍射仪对填充叠氮化铜的碳纳米管阵列及其前驱体进行结构表征,采用差示扫描量热仪研究其热性能。结果表明:当沉积电流为1 mA和10 mA,可获得填充效果理想的填充有纳米铜的碳纳米管阵列;气固原位反应过程中碳纳米管阵列不与叠氮酸发生反应。在热板点火作用下填充叠氮化铜的碳纳米管阵列可靠起爆。采用兰利法获得其50%电发火能量为3.09 mJ。     

泡沫铅的制备及预制块的研究

对渗流铸造法制备泡沫铅及其关键———预制块的制备过程进行了实验研究。着重考察了预制块的粒径、松装密度、烧结温度、烧结时间和预制块组分间的配比五个因素对预制块孔隙率的影响 ,并采用渗流铸造法成功地制备出孔隙率为 4 3 .6%～ 73 .6%的泡沫铅 ,得到了泡沫铅的孔隙率与孔径 (取决于预制块的粒径 )之间的关系。     

端叠氮基超支化聚酯的制备与优化

以端磺酰氧基超支化聚酯为前驱体,在二甲基亚砜中与叠氮化钠反应,端磺酰氧基被叠氮基所取代,制备得到端叠氮基超支化聚酯。在此基础上,对端叠氮基超支化聚酯的合成反应进行了优化,结果表明:该合成反应的最优条件为以二甲基亚砜为反应介质,反应温度95℃,反应时间24h,叠氮化钠加入量为化学反应量的1.5倍,催化剂四丁基溴化铵加入量为叠氮化钠物质的量的5.0%;在此条件下,99.8%的端磺酰氧基被叠氮基所取代。     

纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头的原位制备方法

为制备纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头,以焊有桥丝的脚线为阴极,大面积紫铜片为阳极,采用电沉积法在桥丝上原位沉积纳米多孔铜;将沉积有纳米多孔铜的桥丝浸入高氯酸钠饱和溶液制得纳米多孔铜/高氯酸钠复合物电点火头.采用SEM,EDS,XRD等手段对复合物进行表征,采用DSC研究了复合物的热分解性能,表明在402.09℃处有一尖锐的放热峰,放热量为171.8J/g.采用直流发火和脉冲电流发火的方法测得电点火头50%发火感度分别为0.55A和0.47A,两种测量方法的标准偏差分别为0.114和0.005;且在22μF电容、32V的测试条件下电点火头不发火.该方法将火工品药剂的原位合成与火工品的制造有效结合,避免了电点火头生产过程中操作者与药剂的直接接触,有利于提高生产过程中的安全性.     

金属有机骨架材料孔径对原位合成叠氮化铜-碳复合起爆药的影响规律

原位合成是解决微小火工品装药问题的关键技术。为探究金属有机骨架材料孔径对原位合成叠氮化铜的影响,采用普通溶液法制备得到3种不同孔径的含铜金属有机骨架化合物,在高温碳化后进行叠氮化反应,最终得到叠氮化铜-碳复合起爆药。利用氮气吸附脱、扫描电镜、粉末X射线衍射以及差示扫描量热法等表征手段,对各阶段产物进行测试分析。结果表明：孔径大小会影响到骨架中铜的叠氮化程度,孔径越大,叠氮化反应越充分。     

烧结工艺对原位反应莫来石/碳化硅多孔陶瓷性能的影响

以SiC微粉、α-Al2O3和广西白泥为原料,采用原位反应烧结工艺制备莫来石/碳化硅多孔陶瓷,研究烧结温度与保温时间对莫来石/碳化硅多孔陶瓷性能的影响,利用SEM和XRD对多孔陶瓷的相组成和断口形貌进行表征。结果表明:随着烧结温度的升高,莫来石/碳化硅多孔陶瓷的气孔率降低而弯曲强度增加,烧结温度为1 350℃时,气孔率为30.5%,弯曲强度为26.8 MPa;随保温时间的增加,液相量增加;莫来石的形成有助于改善莫来石/碳化硅多孔陶瓷的力学性能。     

水介质中N,N-二甲基-2-叠氮乙胺盐酸盐的合成反应动力学

N,N-二甲基-2-叠氮乙胺(DMAZ)是一种可替代肼类推进剂的新型低毒液体燃料。为了提高DMAZ的合成效率,利用紫外吸收光谱测定法研究了水介质中N,N-二甲基-2-氯乙胺盐酸盐与叠氮化钠反应合成N,N-二甲基-2-叠氮乙胺盐酸盐的动力学过程。结果表明,该反应为二级反应,337.15,347.15,357.15 K温度下的表观反应速率常数分别为1.337×10-3,3.403×10-3,7.082×10-3L·mol-1·min-1,表观活化能Ea为83.5 kJ·mol-1,指前因子k0为1.19×1010L·mol-1·min-1。     

新型叠氮增塑剂EGBAA的合成研究

为改善固体推进剂用叠氮类粘结剂的力学性能,合成并表征了与其相容性良好、分子结构类似的新型叠氮类增塑剂EGBAA.通过选择合成路线,经酯化、叠氮化两步反应合成出EGBAA,全程收率89%,纯度＞98%;中间体和目标化合物的红外光谱、元素分析及核磁均与分子结构相吻合;EGBAA具有很低的玻璃化温度(-70.8℃),热稳定性良好,感度低.     

多孔药型罩聚能射流低炸高大穿深机理研究

理论上分析了初始冲击温升对高速段射流的动态屈服强度的影响,并对孔隙度为11.4%铜粉末药型罩与紫铜药型罩进行了侵彻对比试验。试验结果表明,在1.3~3倍的装药口径范围内,铜粉末射流的性能要优于紫铜射流,最大穿深为紫铜射流的1.12倍。铜粉末药型罩比紫铜药型罩具有更高的冲击温升,使高速段的射流的粘性和动态屈服强度降低,提高了射流的延伸能力。     

微尺寸叠氮化铅驱动飞片重要结构参数与飞片速度和能量的关系

为获得微尺寸叠氮化铅驱动飞片的重要结构参数与飞片速度和能量的关系,进行微装药驱动飞片的仿真研究。根据叠氮化铅的爆速与密度关系,拟合出基于γ律方程的叠氮化铅Jones-Wilkins-Lee状态方程参数;利用有限元分析软件AUTODYN建立叠氮化铅驱动飞片的仿真模型,并使用光子多普勒测速系统测得飞片速度-位移关系曲线,仿真与试验曲线的一致性好。使用建立的仿真模型分析装药直径、装药高度、加速膛孔径、飞片厚度与飞片速度和能量的关系。结果表明：随着装药直径和高度的增加,飞片速度、能量增长速率减小,装药直径变化对飞片速度、能量的影响更显著;随着飞片厚度增大,飞片速度呈指数下降,飞片能量先增后减,存在着使飞片能量最大的飞片厚度;加速膛孔径小于装药直径时,飞片速度、能量略有下降;加速膛孔径大于装药直径时,飞片速度、能量急剧下降。     

低静电感度叠氮化铜起爆薄膜的制备及其性能

叠氮化铜的高静电感度限制了其实际应用,碳纤维作为框架材料可以有效降低其静电安全性.以便宜易得的乙酸铜为原料,利用静电纺丝技术,通过碳化、叠氮化制备了碳基叠氮化铜起爆薄膜.制备的叠氮化铜复合薄膜具有一定的柔性,叠氮化铜纳米片均匀生长在碳纤维表面,碳纤维优异的导电性能可以降低其静电感度.通过扫描电镜、红外光谱、X射线衍射仪...     

炔丙基二甲基海因改性GAP的合成及应用

3-炔丙基-5，5-二甲基海因（PDMH）与聚叠氮缩水甘油醚（GAP）在二甲基甲酰胺（DMF）溶剂中进行反应，反应摩尔比为：PDMH／GAP=6／7，反应在60℃的条件下进行48h反应完全。PDMH上的炔基与GAP上的叠氮基团发生反应，反应产物为GAP—PDMH。对GAP-PDMH进行了傅立叶变换红外光谱和核磁共振氢谱分析，测定了GAP—PDMH的玻璃化转变温度。实验结果表明，PDMH通过1，3-偶极环加成反应生成三唑五元环结构进入到叠氮粘合剂的侧链中。把GAP—PDMH应用到GAP推进剂的配方中，进行了力学性能测试。与空白样相比较，GAP-PDMH的加入使得推进剂的常温抗拉强度提高了210％，达到了0．65MPa；最大延伸率提高了226％，达到了22．24％；断裂延伸率提高了207％，达到了25．87％。     

多孔聚丙烯酸盐制备及对高氯酸铵热分解的催化

基于溶胶-凝胶法将金属粒子引入高分子链中，冷冻干燥后得到的多孔含金属高分子材料兼具流散性好、比表面积大以及孔隙结构丰富等特点，既可以解决纳米金属催化剂的团聚问题，又能够提供充足的催化活性位点。制备两种纳米级别聚丙烯酸铜（PAA-Cu）和聚丙烯酸铅（PAA-Pb）多孔含金属高分子材料，采用扫描电镜、透射电镜、红外光谱法、热重质谱联用、比表面及孔隙率分析等手段，对PAA-Cu和PAA-Pb进行详细表征；利用热重-红外-气相色谱-质谱四联用，分析PAA-Cu和PAA-Pb对高氯酸铵（AP）热分解的催化效果。结果表明：PAA-Cu使AP的高温分解峰提前了143.1 ℃，PAA-Pb使AP的高温分解峰提前了73.7 ℃；碳化后PAA-Cu孔隙率和比表面积增大，Cu及其氧化物在碳骨架结构原位生成且分散均匀，二者共同增加了催化活性物质与AP的接触面积，有助于AP热分解的催化。     

含孔隙富铝聚四氟乙烯/铝含能材料冲击温升规律

为研究孔隙度对富铝含量聚四氟乙烯/铝(PTFE/Al)含能材料冲击温升效应的影响,采用考虑熔化效应的一维粘塑性孔洞塌缩模型,对该材料的冲击温升进行了理论分析.建立孔隙度分别为10％、20％、30％的富铝PTFE/Al细观离散化模型,并借助非线性动力有限元软件AUTO-DYN开展细观数值模拟,对冲击加载下含孔隙富铝PTF...     

羧甲基纤维素叠氮化铅微装药压力与密度关系试验研究

微尺寸下的压药压力与装药密度的关系是微机电系统(MEMS)引信装药密度、装药量及其爆轰特性研究与设计的基础性能参数。本实验采用容积法对微尺寸0.9mm和常规尺寸5.28mm直径的羧甲基纤维素叠氮化铅(简称羧铅)压药压力与装药密度的关系进行了研究,分别得到两种尺寸装药的拟合公式及其关系曲线,由此得出微尺寸与一般尺寸的压药压力与装药密度关系存在不同,其原因可能为冲头与管壳配合的摩擦力不同,同时得到了两种装药孔隙率和应力之间的关系。     

爆炸冲击波作用下黑索今基含铝炸药的冲击点火反应速率模型

为分析黑索今（RDX）基含铝炸药中铝粉的颗粒尺寸对炸药冲击点火的影响,以及建立该含铝炸药冲击点火的细观反应速率模型,开展了含铝炸药冲击起爆的实验和数值模拟研究。设计5 μm、 16 μm、40 μm和100 μm不同铝粉粒径,具有相同组分配比和RDX颗粒尺寸的4种炸药配方,对4种RDX基含铝炸药进行了冲击点火起爆实验;通过合理假设,提出RDX基含铝炸药的细观点火模型,并在考虑点火增长的基础上,完善细观反应速率模型,利用细观反应速率模型和含铝炸药的I&G模型对上述实验进行了数值模拟。实验和数值模拟结果表明：对于100 μm、 40 μm、 16 μm和 5 μm粒径铝粉含铝炸药,铝粉在CJ面前的反应度分别为0.80%、2.45%、3.20%和4.15%;随着RDX基含铝炸药中的铝粉尺寸减小,铝粉在CJ面前的反应速率增快,炸药中的前导冲击波传播速度变快且压力峰值增高,压力峰值的出现时间与前导冲击波到达时间的间隔减短,炸药的冲击感度提高;与I&G模型相比,细观反应速率模型计算的压力历史与实验结果更为吻合;细观模型能较好地模拟较大尺寸颗粒铝粉（铝粉尺寸大于炸药颗粒尺寸的1/10）的反应特征,对于100 μm和40 μm铝粉粒径含铝炸药,模拟计算每个拉格朗日位置的前导冲击波到达时间、压力峰值时间和压力峰值等参量与实验结果相差不超过10%。