乳液聚合法制备HMX基PBX及安全性能分析

以奥克托今(HMX)为主体炸药,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为修饰材料,通过控制甲基丙烯酸甲酯(MMA)加聚反应的工艺条件,采用乳液聚合法制备了HMX/PMMA复合含能微球。采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射仪(XRD)等对其进行表征,并对制备的PBX的安全性能进行分析与对比。结果表明:通过乳液聚合法形成了透光分散性良好的球形PBX,晶体质量明显改善;与原料HMX相比,晶型结构仍为β-HMX;H50从28.62cm升高到63.35cm,摩擦爆炸概率由98%降低至24%,安全性能明显提升。研究表明乳液聚合法是一种能够显著提高HMX安全性能的降感技术。     

烷氧基苯基取代硫代双烯镍配合物近红外吸收材料的制备和表征

本文合成了乙氧基苯基、丁氧基苯基、十六烷氧基苯基取代3种硫代双烯镍配合物，并用红外光谱表征其结构。紫外一可见一近红外光谱测试表明这3种化合物近红外区的最大吸收波长分别为927，929和932 nm且具有较大的摩尔消光系数。在此基础上，将3种配合物用注射成型方法掺入PMMA树脂中制备了近红外吸收复合材料，3种材料在900～1000 nm范围内光密度大于3.7，在可见光区平均透过率大于30%，是很好的近红外吸收材料。     

壳核型微球对10.6μm激光消光研究

采用悬浮法制备了PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）微球并对其进行了水选分级，获得了5种粒径范围的样品，用非电沉积法在微球表面镀覆了金属镍或银，测试了它们对10．6μm激光的消光能力。结果表明：镀金属微球的质量消光系数大于PMMA微球，镀镍微球对激光的消光能力优于PMMA微球及镀银微球，粒径小于5μm的效果最佳，质量消光系数达0．195m^2／g。由镀金属微球组成的复合烟幕对激光的衰减率大于99%，留空时间长。     

吸收-屏蔽复合材料对军用电子仪器设备进行屏蔽的研究

提出用吸波材料与金属材料双层复合代替单层金属材料对军用电子仪器进行屏蔽的设计.计算结果得出,这种复合材料的屏蔽效能在低频段与单层金属的屏蔽效能相当,但在高频段远远高于单层金属.另外,这种"内吸外反"的屏蔽材料,还有很好的吸收性能,特别是在高频段,大部分电磁波被其吸收,反射回来的电磁波很少,这样就为军用电子仪器防电磁泄漏和抗电子干扰提供可靠的保证.     

Ni2O3/CuO/Sb2O3:SnO2下转换材料光谱特性试验研究

以氧化锡为主要材料,掺杂过渡元素氧化物,采用高温烧结法制备了在1.06 μm处具有激光吸收性能的下转换粉体材料.对材料的1.06 μm激光吸收性能、晶相结构、表面形貌以及光谱下转换位移进行了表征.最后,将合成材料制备成涂料样品,测试1.06 μm激光吸收性能.结果表明,该材料对1.06 μm激光具有较高的吸收性能.     

脆性聚甲基丙烯酸甲酯板动态裂纹传播有限元模拟

开发了包含内聚力单元模型的用户材料子程序,嵌入商用有限元软件ABAQUS,采用显式求解模块模拟预加载的脆性聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）板中动态裂纹传播行为。在模拟过程中采用了刚性线性衰减的内聚力准则,分别考虑了率无关和率相关两种情况。模拟结果表明：在相同的预加载荷下,采用率无关内聚力模型计算的裂纹传播速度在绝大部分情况下大于实验测试值,只在高速时二者基本一致;采用率相关内聚力模型,所得到的模拟结果与实验结果基本吻合,这说明率相关内聚力模型可以反映快速裂纹传播时的裂纹尖端复杂率过程。     

对军用红外光学器件镀膜可靠性的分析

在红外热像仪使用的红外器件中，对红外光学材料的要求除了要具备一般光学玻璃所具有的光学、物理、化学、热、机械等性能外，还要求必须满足在红外波段内具有良好的透过性。就目前常用的红外光学材料而言，按其结构、性能和制备方法可分为3类，即晶体材料，玻璃态材料及塑性材料，其中晶体材料是目前在红外仪器中使用较多的材料，晶体又有单晶和多晶之分，而单晶材料也可分为天然单晶和人工单晶，人工单晶因其在透过率均匀性和尺寸加工方面占有优势而被广泛使用。但人工单晶材料的折射率较高，反射损失大，因而透过率较低而且反射光线还将引起像质变差。     

碳纳米管/石墨烯/碳复合材料烟幕的中远红外的干扰性能

为探索碳纳米管/石墨烯/碳复合材料在3～5μm和8～14μm中远红外波段烟幕干扰方面的应用,用液相法制备了碳纳米管/石墨烯/碳复合材料。采用扫描电子显微镜,对比分析了石墨烯、碳纳米管和复合材料的微观形貌。采用傅里叶红外光谱仪技术,对比分析了三种材料的静态红外吸收能力。基于烟箱实验,测试了石墨烯、碳纳米管和复合材料对3～5μm、8～14μm中远红外的透过率,并根据"朗伯?比尔"定律计算了烟幕的平均质量消光系数。结果表明,经过沥青碳化,以沥青碳为骨架,碳纳米管与石墨烯形成的复杂网状空间结构的烟幕干扰复合材料,抑制了碳纳米管的结团和石墨烯的堆叠现象,改善了悬浮性。针对3～5μm波段,计算得到碳纳米管、石墨烯及碳纳米管/石墨烯/碳复合材料平均红外透过率分别约为9%、10%和5%,复合材料的有效遮蔽时间相比碳纳米管、石墨烯分别增加了约13%和21%;对8～14μm红外波段的平均红外透过率分别约为3%、5%和4%,复合材料有效遮蔽时间相比碳纳米管、石墨烯增加了约28%和13%。碳纳米管/石墨烯/碳复合材料改善了单一碳材料的悬浮性能和红外光谱吸收性能,对中红外的干扰性能增强,对远红外的干扰性能有所下降,但有效干扰时间仍有所提高,其远红外干扰性能有待进一步改进。     

基于ANSYS航空层合玻璃的热应力分析

基于ANSYS对航空层合玻璃的热应力进行仿真分析,讨论不同组分材料(聚碳酸酯PC、聚氨酯胶片PU和聚甲基丙烯酸甲酯PMMA)和不同厚度层合玻璃的热应力变化。结果表明,在不同温度下VON MISES应力的最小值出现在PC外侧,最大值出现在PC和PU的胶结处。X方向应力最小值为负值,且位于两层合材料的胶结中心处,最大值位于两层合材料的胶结边缘处。Y方向应力最小值和最大值均位于PU的边缘胶结处,其它位置应力几乎没有变化。     

纳米复合含能材料的研究进展

对纳米复合材料的研究进展进行了综述,例举多种纳米复合材料的制备方法： sol-gel法、溶剂/非溶剂法、高能研磨法、多孔金属/填充物复合法.对这些制备方法及制品的性能进行了分析,认为纳米复合材料提供了研究含能材料的新角度,改进了纳米粉体含能材料储存使用过程的安全性,减轻了粒子团聚现象,有利于充分发挥材料的纳米特性.纳米复合含能材料的制备技术、制备工艺参数及制品结构对其性能的影响规律研究还处在探索阶段,今后还需理论和实践两个方面进行更加深入地分析、探讨.     

聚四氟乙烯基电磁屏蔽复合膜的研制及特性研究

以聚四氟乙烯为基体树脂,以表面镀银的液态金属（EGaIn@Ag）、银片和多壁碳纳米管为导电填料,制备了具有高导电性、可大变形、高电磁屏蔽的聚四氟乙烯基复合膜,研究了复合膜的力学性能、电性能、电磁屏蔽效能等。结果表明：复合膜具有良好的延展性和力学强度,断裂伸长率达到了250%以上,拉伸强度达到了18.1 MPa;复合膜的方阻低至5.34 Ω/sq,EGaIn@Ag能够有效地减小复合膜在拉伸变形时的相对方阻变化率;复合膜的电磁屏蔽效能（EMI SE）最高达到了60.5 dB,当拉伸应变为10%,比例为Ag∶EGaIn@Ag=1∶1的复合膜的EMI SE值仍有41.6 dB,而只添加了银片的复合膜在拉伸应变为10%时的EMI SE值为26.8 dB。以上结果表明添加有液态金属的复合膜在较大的拉伸变形时,仍具有良好的电磁屏蔽效能,具有良好的应用前景。     

本征型导电高分子电磁干扰屏蔽材料研究进展

综述了本征型导电高分子材料及其与常规高分子、金属复合材料在电磁干扰屏蔽领域的研究进展。相比于金属系电磁干扰屏蔽材料,本征型导电高分子材料不仅具有质轻、易合成、电导率可调、环境稳定性好等优点,而且它们的主要屏蔽特征为吸收损耗,不同于金属材料的反射损耗特征。单纯采用本征型导电高分子材料很难获得优异的电磁干扰屏蔽效能,通过将本征型导电高分子与金属材料的复合可极大提高它们的电磁干扰屏蔽效能,同时可以控制屏蔽材料的吸收/反射损耗比。     

平面冲击波在有机玻璃中的衰减测试及数值模拟

针对冲击波在材料中的衰减规律研究,利用平面波透镜驱动炸药加载,采用聚偏氟乙烯（PVDF）薄膜压力传感器获得了冲击波在有机玻璃中的冲击压力数据。通过对平面波透镜高低爆速炸药的合理建模,以及对大变形炸药网格溢出柱壳翻转造成计算终止现象进行了简化处理,对该实验进行了数值模拟。数值模拟计算和实验结果对比分析表明,经过50 mm厚的有机玻璃后,冲击波从7.4 GPa衰减到4.02 GPa,衰减了45.7%. 研究结果为冲击波在有机玻璃内的衰减提供了实验数据;同时给出了PVDF薄膜压力传感器安装过程中的注意事项。     

CrB颗粒增强MMC涂层的组织及其耐磨机理

用超音速电弧喷涂方法制备CrB颗粒增强的MMC涂层,利用金相显微镜、扫描电镜(SEM)及电子探针(EPMA)分析方法,对涂层的微观组织及微区成分进行分析;在实际循环流化床锅炉水冷壁上进行现场试验以检测涂层的耐高温冲蚀磨损性能,对涂层冲蚀表面的微观形貌进行分析,研究涂层的耐磨机理。结果表明:涂层具有复合材料的典型层状组织特征,金属基体在涂层中连续分布;增强颗粒主要为Cr的硼化物和Cr的氧化物。硬质相颗粒均匀弥散分布在涂层中,起到强化作用,并可阻挡冲蚀划痕的扩展,减缓了涂层金属基体受磨损的进程;塑、韧性较好的金属基体可缓冲冲蚀粒子对硬质相颗粒的冲击,使涂层具有优良的耐冲蚀磨损性能。     

TATB原位包覆HMX的研究

为提高TATB对HMX的钝化效果,利用声化学合成方法,在HMX颗粒表面原位生成了TATB,制备了HMX/TATB复合物。并与混合法制备的样品进行了比较。SEM观察表明,原位包覆法TATB对HMX的包覆效果比混合法的包覆效果更好。DSC分析表明,原位包覆法样品中HMX的热分解温度更高。机械感度测试结果表明,在TATB含量相当的情况下,原位包覆法样品具有更低的机械感度,在TATB含量为10%时,撞击感度为24%,摩擦感度为0%。     

金属基复合材料中纤维增强体涂层的研究现状

纤维是性能优异的增强体,普遍运用于增强金属基复合材料。基体与纤维之间的界面结构和性能对金属基复合材料的力学和物理性能起显著的影响。表面涂层技术能改进界面结构,是提高复合材料性能最为有效的途径之一。综述用于增强金属基体的几种重要纤维:C纤维、SiC纤维、W纤维等的表面涂层处理技术以及对金属基复合材料的界面、综合性能的影响,指出纤维涂层技术的研究方向。     

激光沉积大面积均匀类金刚石膜的设计改进及实验

针对激光等离子体的边缘粒子对激光沉积类金刚石膜性能的不利影响,改进自转衬底一维变速平移技术的大面积均匀镀膜机构。利用开孔的挡板滤除等离子体边缘的粒子,同时在原有膜厚分布数学模型中加入相应的模块;通过优化模型中的机构运动参数,指导实验获得了直径200 mm的大面积均匀类金刚石膜。测试结果表明：该类金刚石膜的不均匀性为±4.5%,且膜厚分布特征与理论优化结果相同,同时纳米硬度和红外透过率较改进前显著提高;相对于改进前的大面积均匀镀膜技术,改进后的机构具有更实际的应用价值。     

两步沉积法制备Ni/Al2O3复合镀层及其耐磨性能研究

采用两步电化学沉积技术在铜基体上制备Ni/Al2O3复合镀层。用电泳沉积工艺在铜基体上均匀沉积Al2O3涂层,用电镀技术在Al2O3涂层中嵌入金属镍,得到具有高Al2O3含量的Ni/Al2O3复合镀层。试验结果表明,两步沉积法能够提高复合镀层中的Al2O3微粒含量,镀层显微硬度及耐磨性能均有提高。     

锆/聚叠氮缩水甘油醚复合粒子的制备、表征及静电性能

锆粉具有密度大、体积热值高、点火和燃烧性能良好的优点,是提升推进剂密度比冲的重要燃料,但由于其静电火花感度高,使用中易燃烧,在推进剂中应用存在安全隐患。为提高锆粉的抗静电性能,研究采用一种推进剂常用的聚叠氮缩水甘油醚(GAP)含能粘合剂,对锆粉进行包覆改性,获得了Zr/GAP复合粒子。研究其形态、结构、热性能和抗静电火花性能。结果表明,包覆处理可显著降低锆粉粒子的静电火花感度,50%发火能从5.13 mJ提高至24.91 mJ,并且保留了锆粉的高密度特性及良好的燃烧性能。研究成果为促进锆粉在高密度推进剂中的应用提供了技术支持。     

泡沫铝复合材料的动态压缩试验研究和吸能分析

随着武器科技的发展,对吸能防护材料要求越来越高。采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)试验技术对泡沫铝,铝-脂-胶复合材料,填充环氧树脂的泡沫铝冲击压缩性能进行研究,得到3种材料的应力-应变曲线,并对其进行吸能性能分析。结果表明,铝-脂-胶复合材料具有非常好的吸能特性。铝-脂-胶复合材料可作为一种新型的高性能吸能防护材料。