磁铁矿(Fe3O4)纳米粒子与常用爆炸物的热相容性研究(Ⅱ)（英）

利用氧化-沉淀法成功制备出了磁铁矿纳米粒子,经过XRD技术表征,磁铁矿纳米粒子的平均直径约为45 nm,粒径分布狭窄。使用DSC技术研究了平均直径为45 nm的磁铁矿纳米粒子与常用的爆炸物黑索金(RDX),高氯酸三碳酰肼合镉(GTG),4,6-二硝基苯并氧化呋咱钾(KDNBF)和季戊四醇四硝酸酯(PETN)的热相容性。实验表明45 nm左右的磁铁矿纳米粒子与KDNBF热相容,与RDX及PETN不相容,与GTG严重不相容。     

纳米Fe3O4的制备及其对发烟剂性能的影响

采用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4粒子,以微米Fe3O4、微米TiO2、纳米TiO2/Fe3O4及纳米Fe3O4为氧化剂配制了不同的发烟剂.采用XRD、DTA、红外透过率测试等方法对纳米Fe3O4及发烟剂的性能进行了表征,研究了发烟剂的燃烧性能和红外消光性能.结果表明,与常规氧化剂相比,纳米Fe3O4作氧化剂的发烟剂放热峰温前移,燃烧热变小,燃速加快,红外消光性能有一定提高.纳米Fe3O4用于发烟剂中氧化剂,有助于提高发烟剂的燃烧性能和红外消光性能.     

Cu(NH3)2(FOX-7)2的非等温分解动力学（英）

利用DSC和TG-DTG法研究了Cu(NH3)2(FOX-7)2的热分解行为。第一放热分解过程的非等温分解动力学方程为dα=dT1015.124α3/4exp(-1.429×105/RT)。Cu(NH.5℃和156.2℃。利用β3)2(FOX-7)2的自加速分解温度和热爆炸临界温度分别为145微量热法研究了Cu(NH3)2(FOX-7)2的比热容,25℃时的摩尔热容为447.3 J·mol-1·K-1。同时估算了Cu(NH3)2(FOX-7)2的绝热至爆时间大约为9.5 s。Cu(NH3)2(FOX-7)2的热稳定性远低于母体化合物FOX-7。     

[Ba2(H2TNP)2(OH)2(H2O)2].(CH3CH2OH).2.5H2O配合物的合成、结构表征和热分析（英）

将NaHCO3与三硝基间苯三酚分散于蒸馏水中,加热搅拌制备出3,5二羟基2,4,6三硝基苯酚钠溶液,再与硝酸钡水溶液反应合成了3,5二羟基2,4,6三硝基苯酚钡盐。在乙醇的水溶液中培养得到了配合物([Ba2(H2TNP)2(OH)2(H2O)2]·(CH3CH2OH)·2.5H2O(H2TNP:3,5二羟基2,4,6三硝基苯酚盐),其化学式为C14H21Ba2N6O25.5。对其进行了元素分析和红外表征,利用单晶分析测定了晶体结构,晶体属于四角形晶系,空间群为I4(1)/amd,晶体学数据为:a=19.911(3)nm,b=19.911(3)nm,c=13.265(3)nm,V=5259.0(15)nm3,Z=8,对1092个衍射点R=0.0335。分子结构由二个氧桥联钡的二聚体单元组成。每个Ba原子是10配位,配位的氧原子分别为:8个来自4分子H2TNP,一个来自一分子H2O,一个来自氢氧根离子。金属原子由氧桥连成网状结构,非配位的水分子和乙醇分子位于晶体的空穴中。用DSC,TGDTG和IR技术研究了标题物的热分解机理,在550℃,分解残渣主要为BaCO3。     

纳米Fe2O3对钨系延期药燃烧性能的影响

为了研究纳米Fe2O3对钨系延期药燃烧性能的影响,配制了0#(基药)、1#(外加2%普通Fe2O3)和2#(外加2%纳米Fe2O3)三组药剂进行燃速测试。结果表明,与0#相比,1#和2#的燃烧速度改变不大,但1#和2#的燃速标准差分别下降了29%和47%,相对误差分别下降了35%和51%。为了探索其中的原因,用TG-DTA对三组药剂进行测试,结果表明普通Fe2O3和纳米Fe2O3对钨系延期药热性能的影响相似,可以改变反应历程,降低发火温度约10℃,并能减少气体产物。     

Fe2O3/BAl纳米复合含能材料的制备及性能研究

利用溶胶-凝胶法制备了Fe2O3/BAl纳米复合含能材料,用SEM、XRD、DSC等方法对Fe2O3/BAl复合含能材料的微观形貌、结构以及热力学性能进行了研究。结果表明:Fe2O3紧密包覆在B粉和纳米Al颗粒表面;与普通Fe2O3/Al铝热剂相比,溶胶-凝胶法制备的Fe2O3/BAl纳米复合含能材料具有更好的点火特性。     

Al/Fe2O3纳米铝热剂界面结构和稳定性的周期性密度泛函理论研究

纳米铝热剂是一类应用广泛的含能复合材料,系统研究其界面结构与性能的关系,对制备性能更优的新型铝热剂有重要指导意义。采用周期性密度泛函理论方法研究了Fe₂O₃(104)和Fe₂O₃(110)表面的结构、表面能以及由它们与Al(111)表面构成的Al/Fe₂O₃界面(AFS1、AFS2、AFS3、AFS4和AFS5)的结构、黏附功和键合特征。结果表明,Fe₂O₃(104)和Fe₂O₃(110)的O原子暴露表面更稳定,它们与Al(111)构成的界面AFS1和AFS5在所研究的5种界面中也最稳定,分别具有最大的黏附功(3.92 J·m^-2和3.02 J·m^-2),且AFS1比AFS5更稳定。在这两种最稳定的界面中,Al原子都是堆积在Fe₂O₃表面O原子的顶位,界面键合主要是通过Al-O离子键...     

Mn(CHZ)2(N3)2配合物的合成、晶体结构与热分解研究（英）

合成了以碳酰肼(CHZ)为配体,以叠氮离子为混合配体的配合物:Mn(CHZ)2(N3)2,并对其进行了元素分析及红外表征。利用X射线单晶分析测定了其晶体结构,晶体属于三斜晶系,P墿空间群,晶体学数据为:a=8.2217(17),b=8.7427(18),c=9.4532(19),α=86.376(4)°,β=69.104(3)°,γ=74.019(3)°,V=609.8(2)3,Dc=1.738g.cm-3,Z=2,R1=0.0316,wR2[I>2σ(I)]=0.0826,S=1.132。中心Mn(Ⅱ)离子与两个碳酰肼分子和两个叠氮离子配位形成六配位八面体结构,其中碳酰肼分子通过羰基上的氧原子和端基上的氮原子以二齿螯合配体方式配位,叠氮离子通过端基氮原子以单齿配体方式配位。用DSC、TG-DTG技术研究了标题配合物的热分解,研究结果表明,在500℃,分解的最终残渣为MnO。     

［Mg(H2O)6］(NTO)2·2H2O的热分解机理及量子化学研究（英）

用碱式碳酸镁与3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)在水中合成了[Mg(H2O)6](NTO)2·2H2O.用DSC,TG/DTG和IR研究了它的热分解机理.以晶体实验构型为初始值对配合物用6-31 G基组在B3LYP水平下进行量子化学计算.结果表明Mg原子与配位水分子之间的配位键具有共价键性质.NTO环上的成环氮原子都带负电荷,而硝基上(-NO2)的氮原子带有正电荷,说明标题配合物在加热至一定温度时,-NO2将首先离去,这与热分解实验结果一致.     

乳化炸药的热分解特性

用差示扫描量热仪(DSC)测试了不同升温速率下二级和三级煤矿许用乳化炸药放热分解反应的起始温度和峰顶温度。用Kissinger法计算了该反应的动力学参数,得到了120℃、150℃和250℃时的反应速率常数。结果表明,随着配方中KCl和NaCl含量的增加,乳化炸药的安定性增加。提出了乳化炸药在生产过程中应注意的一些问题。     

炸药分子和晶体结构与其感度的关系

归纳总结了炸药分子和晶体结构与其感度之间的关系:从分子结构中获得的炸药感度的理论判据,如硝基电荷、取代基间相互作用能、吸电子力、键离解能、键级、前线轨道能级差、键中点静电势和核磁共振化学位移;以及晶体中的各向异性、π-堆积结构和氢键对感度的影响作用。另外,还指出从介观尺度上探讨炸药的感度机制是今后的方向。     

几种乳化炸药的热分解动力学行为

采用DSC-TG联用热分析技术以升温速率分别为2.0,2.5,5.0,7.5,10 K·min-1对五种乳化炸药热分解特性进行了研究,通过非模函数Ozawa法、Coats-Redfern法和Satava-Sesták法计算了动力学参数.计算结果表明,三种动力学分析方法计算得到的活化能比较一致,五种乳化炸药热分解动力学参数计算结果可靠,推断出五种乳化炸药热分解反应的最概然机理函数.1#样品对应随机成核和随后生长机理函数; 2#和5#样品对应n=2/3的幂机理函数; 3#和4#样品对应三维扩散机理函数.     

炸药研究中的微波效应及其机制

对炸药研究中的各种微波效应进行了综述,包括微波测试炸药性能的技术,应用微波进行炸药合成/制备/干燥/回收等,应用微波引发炸药等。分析了微波对炸药作用的基本原理,并从微波对炸药材料中各种组分的加热作用具有选择性出发,分析认为,微波引发炸药的过程仍遵循微波热点引发理论,可以解释微波有意/无意引发炸药的实验及其微观机制。     

温湿度作用下炸药与相关物的相容性研究

将ＪＨ９００５（ＲＤＸ／ＰＶＢ／ＷＡＸ）和ＪＢＯ９０１３（ＴＡＴＢ／ＨＭＸ／Ｆ２３１１／ＡＳ／ＷＡＸ）炸药分别与ＣＧ４７－２＾＃胶、ＬＹ１２铝、１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢两两接触,然后采用变温－变湿和变温－恒湿两种方法对这种两两接触的体系进行湿热循环处理,并用ＶＳＴ、ＴＧ、ＤＴＡ和布氏压力计法对体系的相容性进行了测定。结果表明：⑴在室温至９８℃的变温－变湿条件下,ＪＨ９００５和ＪＢＯ９０１３同ＣＧ４７－２＾＃胶不相容,同ＬＹ１２铝、１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢相容;⑵在２０￣７５℃变温－恒湿（９０％ＲＨ）条件下,ＪＨ９００５和ＪＢＯ９０１３与ＣＧ４７－２＾＃胶、ＬＹ１２铝、１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢均相容。     

非线性等转化率积分法在炸药热分析中的应用

由非定温热分解的动力学积分方程,当反应深度α取相同数值时,通过评价函数推导出非线性等转化率积分（NL-INT）法求解热分解反应表观活化能的数学表达式。根据升温速率分别为5、10、20K·min^-1的热失重分析曲线,用NL—INT法计算了HMX、HMX基PBX、TATB、PETN炸药和F2314、SD-33黏结剂的热分解表观活化能,并分析和讨论了用NL-INT法和Ozawa法的计算结果。研究结果表明,用NL—INT法能克服因近似处理积分式和选择热分解机理函数带来的误差,获得的表观活化能比较准确。     

3,4-二硝基吡唑的热行为及其与某些炸药组分的相容性

用差示扫描量热(DSC)和热重/微分热重(TG/DTG),研究了3,4-二硝基吡唑(DNP)的热行为。用DSC法和真空安定性(VST)考察了DNP与炸药组分材料,包括2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)、1,3,3-三硝基氮杂环丁烷(TNAZ)、黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、高氯酸铵(AP)、Al、微晶蜡的相容性。结果表明:DNP的热分解过程分两个阶段,第一阶段DSC曲线的分解峰温出现在319.8 ℃,显示DNP有好的热稳定性,第二阶段DSC曲线峰温为407.2 ℃。DNP与DNAN、TNAZ、RDX、HMX、CL-20、AP、A1、微晶蜡均相容。这些物质可用作炸药组分。      

微反应器中合成硝酸酯炸药

采用芯片式微反应器,进行了硝酸酯类炸药的合成研究。在该反应器中,以醇和硝硫混酸为原料,太根的产率为86．4％;硝化二乙二醇的产率为90．6％。研究了硝化剂与原料比值和液相空速对反应的影响,实验结果表明,酸与醇摩尔比较小时硝酸酯的产率随着液相空速的降低而增大,但硝酸与醇摩尔比增大后,硝酸酯产率变化不大;硝化剂与原料醇的比值有一个最佳值,HNO3／二乙二醇=5/1,HNO3／三乙二醇=4/1,当大于或小于这一比例时,硝酸酯的产率都将下降。     

含钝感炸药的塑性炸药配方感度研究（英）

采用低感、钝感炸药NTO、NGU作为添加剂，获得了以RDX、HMX为基的低感高能炸药配方，研究了NTO、NUG对其撞击和摩擦感度的影响。实验表明NTO可降低撞击和摩擦感度，并对其他性能产生不大影响。这说明低感或钝感炸药的加人是降低塑性炸药感度的有效方法。