内相粒径对现场混装乳化炸药爆炸性能的影响

通过光学显微镜、激光粒度仪、测时仪法和铅柱压缩法测试了不同转速制备的现场混装乳化炸药样品的微观结构、内相粒径分布、爆速和猛度，采用理论计算与实验测试相结合的方法，研究内相粒径对现场混装乳化炸药爆炸性能的影响。结果表明，对于相同敏化剂含量的现场混装乳化炸药，其密度、爆速和猛度均随着炸药样品内相粒径的增大而减小；在炸药内相粒径由14.01μm减至4.99μm且敏化剂质量分数由0.9%减至0.3%的过程中，爆速由3450m/s增至3981m/s,最大爆速为最小爆速的1.15倍，猛度由6.22mm增至13.63mm,最大猛度为最小猛度的2.19倍。基于本实验条件，应合理控制现场混装乳化炸药的内相粒径及敏化剂含量，以确保现场混装乳化炸药具有良好的爆炸性能。     

拉伸工艺对聚四氟乙烯结构和性能的影响

通过设置不同的拉伸参数如拉伸温度、拉伸速率与拉伸长度，采用单向拉伸的方法处理聚四氟乙烯（PTFE），以研究拉伸工艺对PTFE结构和性能的影响。结果表明，拉伸处理使材料出现微纤和孔隙，提升拉伸温度与拉伸速率，增加拉伸长度均可有效降低材料密度，增大孔隙率；随着拉伸长度的增加，材料的力学性能变化明显，拉伸强度由28.72 MPa增至46.13 MPa，断裂伸长率由145 %减至85 %；材料的压缩率由6.17 %增至16.21 %，弹性回复率由3.90 %增至6.42 %，相比拉伸处理前更适合作为密封材料使用。     

破片撞击起爆屏蔽B炸药的数值模拟和实验

用工程理论计算、数值模拟和实验验证方法研究了小破片和杆破片撞击起爆屏蔽（屏蔽板为6mm厚钢板）B炸药的速度阈值。结果表明。对于小破片，3种方法计算出的屏蔽B炸药撞击起爆速度阈值基本接近；而对于杆破片，计算出的撞击起爆速度阈值偏小，数值模拟和实验得出的速度阈值基本接近。这说明所引用的屏蔽B炸药破片撞击起爆速度阈值工程理论计算公式只适用于小质量规则破片，而由于计算公式中缺少体现打击面积的参数，因而并不适于计算杆破片的屏蔽B炸药撞击起爆速度阈值。由实验方法得出，用4．65g小破片撞击起爆6mm钢板屏蔽B炸药的速度阈值约为2522m／s，用质量为8．78g、直径为5mm的杆破片撞击起爆6mm钢板屏蔽B炸药的速度阈值约为2161m／s。     

约束方式和强度对HMX基压装含铝炸药慢烤响应特性的影响

为了获取不同约束方式和强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃响应特性，以典型超音速钻地/侵爆战斗部为背景，设计了装药长径比为5∶1的缩比烤燃弹；开展了无约束和不同约束强度下HMX基压装含铝炸药慢速烤燃实验；获取了无约束条件下HMX基压装含铝炸药的反应过程，以及不同壳体壁厚(4、10、16和20mm)与端盖螺纹长度(10、12和14mm)时装药反应烈度的变化规律。结果表明，慢速烤燃条件下该HMX基压装含铝炸药反应包括生成气体、端面燃烧、火焰熄灭3个阶段；烤燃弹约束强度影响装药烤燃时间和点火温度，进而影响烤燃弹内部反应压力增长，最终导致不同的反应等级；当螺纹长度(L)为14mm时，壳体厚度(δ)由4mm增加至20mm,反应等级由爆燃发展为爆炸而后降低为燃烧；当壳体壁厚(δ)为10mm时，螺纹连接长度(L)由10mm增加至14mm,烤燃弹反应等级由燃烧转变为爆炸；当壳体壁厚(δ)与等效壳体壁厚(δ_e)相当时，烤燃弹约束强度较为均匀，有利于反应压力的不断增长，最终导致烤燃弹发生更为剧烈的爆炸反应。     

MVQ海绵拉伸和压缩过程的SEM原位观察

利用扫描电子显微镜对甲基乙烯基硅橡胶（MVO）海绵拉伸和压缩过程进行原位观察。结果发现，MVQ海绵的微观结构表现为大泡孔内嵌套有众多小泡孔；拉伸时MVO海绵微裂纹萌生于泡孔壁微缺陷处，裂纹扩展方向垂直于加载方向，随着拉伸应变的增大，裂纹变长变宽并与另一泡孔连通，形成许多大小不一且平行分布的沟槽；压缩时MVQ海绵泡孔主要发生两种破坏，一种是泡孔的变形使相邻泡孔之间的泡孔壁受到拉伸应力的作用而发生断裂，另一种是相邻泡孔之间的泡孔壁发生相互折叠。     

增塑剂对聚氯乙烯紫外光老化性能影响的研究

采用力学性能测试、扫描电镜（SEM）、红外光谱（FT-IR）等方法研究了增塑剂邻苯二甲酸二辛酯（DOP）对聚氯乙烯（PVC）紫外光老化性能的影响。结果表明：随着紫外光照射时间的延长，试样表面颜色逐渐变深并产生裂纹，硬质PVC试样的断裂伸长率显著减小，拉伸强度变化不大；而软质PVC试样的断裂伸长率和拉伸强度均降低；在老化过程中，出现了C—Cl键的断裂、羰基的形成及其红外吸收峰的逐步增大等过程。     

PEI拉伸断口典型形貌特征及其随加载速率的变化

选用特种工程塑料PEI,对其拉伸断裂的断口形貌进行了系统地宏观和微观观察,总结了PEI拉伸断面的典型形貌特征,并研究了各典型形貌随加载速率的变化规律。宏观断口分析表明:加载速率≦1 mm/min时,可将断面划分为平坦区、粗糙区和最后断裂区;拉伸速率>1 mm/min时,可将断面划分为平坦区、肋区和最后断裂区。微观断口分析和定量测试表明:平坦区可分为3种特征类型,且随加载速率升高,平坦区面积先呈迅速下降趋势,然后趋于平缓;粗糙区的典型形貌为礼花形貌,且随裂纹的扩展,粗糙区的粗糙度呈逐渐减小的趋势;肋状形貌由光滑带和粗糙带交替组成,且随加载速率增大,断面肋条宽度增大。     

约束对DNAN基熔铸炸药点火反应特性的影响

为了探究约束对2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药点火反应特性的影响，设计了不同壁厚条件下单端点火试验和相同壁厚的爆轰试验；基于爆炸相似理论，通过对比爆轰试验与点火试验产生的冲击波超压，估算了炸药在点火试验中产生的等效反应药量。结果表明，DNAN基熔铸炸药在一般约束条件下(壁厚小于10mm),经黑火药引燃后仅发生燃烧反应；在强约束条件下(壁厚20、30、40及50mm)反应更为剧烈，但未发生典型的燃烧转爆轰过程，反应烈度为爆燃或爆炸级。DNAN基熔铸炸药发生反应的等效反应药量随着管体壁厚增大，爆炸百分比从23.9%依次增加至34.8%、77.3%及78.7%。可知在一定范围内增强约束条件，炸药燃烧进程会随之加快，反应更为剧烈，但当约束条件足够强时，这种促进作用将不再明显。     

螺杆剪切对聚丙烯/石墨烯微片纳米复合材料形态和性能的影响

组合螺杆结构形成了三种不同的剪切力场,研究了螺杆剪切对聚丙烯(PP)/石墨烯微片(GNP)纳米复合材料微观形态、结晶、导电性、导热性和力学性能的影响。结果表明:高剪切、长停留时间的剪切作用可有效将GNP剥离至更薄的片状,同时提高了GNP在PP中的分布均匀性,利于导电导热网络的形成,从而提高了PP/GNP纳米复合材料的结晶度、电导率和热导率;GNP用量在渗流阈值附近时,螺杆剪切剥离和分布GNP的效果更加显著,可大幅提高电导率,同时剪切作用对电导率的提升作用大于对热导率的提升;当GNP用量从3%增至15%时,PP/GNP纳米复合材料的拉伸强度略有降低,但均高于PP的拉伸强度;增强螺杆剪切作用可提高复合材料的拉伸强度,但其断裂伸长率降低。     

金属管道焊接接头延性断裂行为及显微表征

本文为研究金属管道焊接接头延性断裂行为及显微表征。通过金相显微镜观察金属管道焊接接头显微组织，利用拉伸机对焊接接头进行拉伸试验、利用冲击试验机对焊接接头进行冲击试验，通过扫描电子显微镜观察断裂口微观外貌，分析其延性断裂行为。实验结果表明：304L奥氏体型不锈钢焊接接头显微组织主要由柱状树枝晶与等轴树枝晶组成；当应力超过600 MPa时，会发生韧性断裂行为，形成断裂韧窝；若冲击韧性沿厚度方向不断降低，便会促进裂纹扩展形成延性断裂行为，冲击断口纤维区存在非金属夹杂物。     

黏弹性表面活性剂溶液中颗粒沉降特性研究

黏弹性表面活性剂溶液悬浮颗粒流广泛存在于自然界和工业生产中,黏弹性表面活性剂溶液的非线性流变性质及应力松弛效应对其中颗粒沉降有着显著影响。采用FENE-P和Giesekus黏弹性本构模型对表面活性剂溶液中颗粒沉降特性进行研究,发现两种本构模型不仅表现出剪切稀化,而且出现拉伸硬化。颗粒在沉降初期的不稳定性主要是由溶液自身的弹性效应引起,弹性效应越强,颗粒沉降速度不稳定性越强,而剪切稀化效应会减弱颗粒沉降速度的不稳定。颗粒沉降过程中在其尾部形成一个“负尾迹”,随着剪切稀化和拉伸硬化效应增强,负尾迹区增大,弹性效应增加,负尾迹增强,负尾迹区流体内部反向速度分布导致的表面活性剂溶液中微观胶束的拉伸断裂和重构可能是引起颗粒沉降速度持续波动的原因。     

体能训练器械引入改性碳纤维复合材料的性能测试研究

采用分子沉淀法在碳纤维表面接枝碳纳米管进行改性，制备了体能训练器械用碳纤维复合材料。对比分析了未改性和接枝改性碳纤维及其复合材料的显微形貌、拉伸性能和冲击性能。结果表明，碳纤维在接枝表面改性后，表面形成了含O和含N的官能团，且随着接枝层数增多，碳纤维表面接枝CNTs逐渐增多，未发生明显团聚。改性碳纤维的单丝拉伸强度、界面剪切强度会得到不同程度提高；经过接枝改性处理后，改性碳纤维复合材料的碳纤维复合材料的冲击形成功、裂纹扩展功和总冲击功都有不同程度提高，且随着接枝改性层数的增加，改性碳纤维复合材料的碳纤维复合材料的冲击形成功、裂纹扩展功和总冲击功都逐渐增大。接枝改性处理有助于提升碳纤维单丝和复合材料的力学性能。     

核壳结构橡胶粒子增韧氰酸酯/环氧胶粘剂性能研究

采用共聚的丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯核壳结构微纳米橡胶粒子增韧氰酸酯/环氧树脂。研究结果表明,加入核壳粒子后,CE/EP树脂韧性获得提高。随着核壳粒子用量从0phr增加到30phr,室温剪切强度和90°剥离强度逐渐增加,150℃剪切强度轻微下降。热失重研究结果表明,核壳粒子加入后,树脂体系固化物起始热分解温度仅下降了5～10℃,下降幅度较小。SEM微观形貌显示,随着核壳粒子用量的增加,树脂由脆性断裂演变为韧性断裂。     

热-力耦合作用下B炸药的撞击安全性

为研究热-力耦合作用下B炸药的撞击安全性,利用大型落锤加载装置开展了不同温度(-40、25、70℃)和不同尺寸(Φ20mm×20mm,Φ40mm×40mm,Φ60mm×60mm)下B炸药柱的撞击实验,获得了不同温度和尺寸条件下B炸药的临界点火阈值,并对不同尺寸药柱在临界反应高度下的应变分布状态进行了数值模拟,探讨了温度和药柱尺寸对B炸药撞击点火的影响机制。结果表明,B炸药的临界点火高度随温度升高呈现非线性变化特征,-40℃时的最大未反应落高(3800mm)略高于常温25℃和高温70℃时的最大未反应落高(3700mm);随药柱尺寸由Φ20mm×20mm增至Φ40mm×40mm,B炸药所能承受的最大应力由1543MPa降至1125MPa,其点火阈值具有明显的尺寸效应,这可能是由于药柱内部应变值与端面边缘最大应变区应变值差异逐渐减小,使得"热点"形成的几率和数量增加。     

聚碳酸酯和乙烯-1-辛烯共聚物合金的结构与性能研究

研究了聚碳酯酯（PC）与乙烯－1－辛烯共聚物（POD）的便金（PC／POE）的结构与性能。结果表明，合金的冲击强度，拉伸强度和断裂伸长率均随POE用量的增加而降低，POE可有效地提高合金的低温（－30℃以下）冲击强度；扫描电镜观察表明PC与POE是不相容体系，两相存在明显的界面。PC／POE比例极大地影响合金的微观结构。POE质量分数为5％时，分散相为规则的球形；POE质量分数为20％时，分散相形状不规则。在23℃时，PC及PC／POE（90／10）冲击断面均表现为韧性断裂的特征，表面上分布有大量的剪切带；在－30℃时，PC表现为脆性断裂，而在PC／POE（90／10）的断裂表面上仍有耗能的较大形变。     

干法工艺制备PE–UHMW纤维

采用干法纺丝工艺,以超高分子量聚乙烯(PE–UHMW)纤维专用树脂为原料,制备高性能PE–UHMW纤维,通过电子拉力机、扫描电子显微镜、差示扫描量热仪对不同后拉伸倍率的纤维进行力学性能和微观结构分析。结果表明,随着拉伸倍率的增加,纤维初生丝结晶度由49.57%逐渐提高至72.17%,拉伸倍率50倍以后,结晶度逐渐趋于平稳;随着拉伸倍率的增加,纤维的力学性能逐渐增强,在拉伸倍率达到83.3倍时,纤维的力学性能达到最佳,纤维断裂强度为31.53 c N/dtex,断裂伸长率为2.69%,断裂模量为1 054.78 c N/dtex;纤维微观表面结构也发生有规律的变化。     

PBT试样在不同加载速率下的断裂分析

研究了加载速率（v）对PBT拉伸性能的影响，并对实验结果进行了分析。结果表明，随v的增大，试样断裂过程中裂纹扩展特征不同，断面形貌表现出由韧性断裂特征向脆性断裂特征的转变；断面平坦区比例参数Ap／A0随v的增加先急剧增大，当v增大到1000mm／min以上时，Ap／A0增加缓慢；断裂源处表面粗糙度参数Rs和v呈线性关系；PBT屈服强度σy随v增大先迅速增大，当v增大到1000mm／min以上时，σy基本不变；PBT的logε～σy（ε为应变速率）曲线呈明显的两段线性关系，且低速段的直线斜率小于高速段的直线斜率，并根据Eyring黏度理论对此结果进行了分析；最后采用分子链的滑动机制解释了实验现象。     

塑料黏度和制品壁厚对夹芯注射芯层穿透效果的影响研究

通过Moldflow软件对桶形塑件进行了夹芯注射模拟仿真分析，研究了芯/壳层材料黏度比和制品壁厚对夹芯注射制品芯层穿透长度、芯层厚度和芯层分布均匀性的影响。结果表明，在成型工艺参数相同的情况下，随着芯/壳层黏度比的增大，芯层穿透长度比按照1.41 %~1.67 %的倍率对应减小，芯层厚度因子均值按照1.76 %~2.28 %的倍率对应增大，芯层厚度因子偏差按照1.91 %~2.66 %的倍率对应增大，芯层厚度分布均匀性有所下降；制品壁厚每增加1 mm，芯层穿透长度比减小1 %~2 %，芯层厚度因子均值增大6 %左右，芯层厚度因子偏差增大10 %左右。     

紫外光辐照对硬质聚氯乙烯结构及性能的影响

采用衰减全反射傅立叶变换红外光谱、紫外光谱、扫描电镜、凝胶渗透色谱、拉伸应力一应变、黄色指数、与水接触角及失重率等测试研究了紫外光(UV)辐照对硬质聚氯乙烯(PVC)结构及性能的影响。结果表明:随着UV辐照时间的延长,平均相对分子质量增大至最大值后,进一步延长辐照时间平均相对分子质量减小,多分散系数由1.771增加到1.919,相对分子质量分布变宽。分子链中引人了多种揣基官能团和多种共扼多烯结构。试样表面经历了粗糙、裂纹形成及其扩散等形态破坏过程,试样黄色指数由40.7%逐渐增加到90%以上,表面颜色逐渐变深,失重率逐渐增大到0.22%,与水接触角先由63.3迅速下降到55,然后下降程度趋于平缓,逐渐下降到平衡值50UV辐照的初期试样的拉伸强度由未经辐照时的55MPa增加到57MPa,进一步延长辐照时间后拉伸强度降低,而断裂伸长率由未辐照时的35.5%迅速降低到11.8%。     

上浆剂粒径对碳纤维性能的影响

采用不同粒径的上浆剂，测试其粒径，并观察其稳定性；对不同种类的碳纤维进行上浆处理，测试SEM图像、展纱率、毛丝量、复丝拉伸强度、复合材料拉伸强度和层间剪切强度。结果表明：粒径在100 nm以下的上浆剂稳定性最优，放置一年内粒径没有明显变化；粒径在1 000 nm以下的上浆剂在碳纤维表面的分布较均匀；粒径在1 000 nm以下上浆剂的碳纤维的展纱率一般，毛丝量较低；使用粒径在1 000 nm以下上浆剂的碳纤维层间剪切强度较高；使用三种粒径上浆剂的碳纤维拉伸强度相差不明显，说明拉伸强度与上浆剂的关系较小；干喷湿纺碳纤维的层间剪切强度明显低于湿纺碳纤维。