含能材料的一种非等温反应动力学处理方法

提出了用非等温ＤＳＣ曲线上的两个特征点的四个参数，求解含能材料的非等温反应动力学参数的两点法，定义了判别含能材料非等温ＤＳＣ曲线的两个峰形抬数Ｈ。和τ，发现只有峰形指数同时满足０．１＜Ｈ＿ｗ＜１．Ｏ和１．８×１Ｏ￣（－２）＜τ＿ｍ＜９．８×１０￣（－２）时，该峰才可用动力学处理；给出了选择合理动力学参数及最可几机理函数的六条判断。用本文提出的两点法与其它八种常用的动力学处理方法进行了对比，给出了典型计算实例。     

动态真空安定性试验(DVST)方法研究(Ⅱ):RDX的热分解

运用动态真空安定性试验(Dynamic Vacuum Stability Test,DVST)方法研究了RDX的热分解过程,对测试数据拟合求解得出RDX在非等温阶段的分解机理函数为Avrami-Erofeev方程(n=4),表观活化能为174.10kJ.mol-1,lnA为34.45;等温阶段的分解机理函数为Anti-Jander方程模型,即G(α)=(1-2/3α)-(1-α)2/3,反应速率常数k=1.63×10-5s-1。分解气相产物在标准状态下为0.10mL.g-1。实验不仅得到了与真空安定性试验(VST)方法相吻合的分解最终结果,还得到了合理有效的动力学参数,证明了DVST方法的科学性和可靠性。实验实时跟踪了RDX的分解过程,得到了分解过程中各物理量的变化信息,为RDX的安全储存、可靠使用提供更为有效的数据。     

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.     

DNTF的非等温结晶研究—Ⅰ.在HMX中的结晶动力学

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)在HMX中的非等温结晶行为,介绍了几种结晶动力学的数学模型,并用于DNTF结晶动力学的数据处理,对获得的结果进行了比较。结果表明,HMX能降低DNTF的过冷度,有效消除自加热。利用Avrami方程得到了DNTF的结晶动力学指数n,从而确定了结晶过程的机理函数g(α)。用Kissinger方程获得了结晶的动力学参数活化能。同时,还用Avrami-Ozawa方程获得了该结晶过程的Ozawa指数m以及反映结晶速率快慢的温度函数F(T),数据表明Avrami-Ozawa方程能够较好描述DNTF的非等温结晶过程。     

DNAN在RDX中的非等温结晶动力学

采用差示扫描量热仪研究了2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)在RDX中的非等温结晶行为,运用多种数学模型对DNAN的结晶动力学进行数据处理。结果表明,RDX能够降低过冷度,消除自加热。由Avrami方程计算得到了DNAN结晶动力学的Avrami指数为2.34,确定了结晶过程的机理函数g(α)。由Avrami-Ozawa方程获得了Ozawa指数为0.77。由Hu-Zhao-Gao-Zhao方程获得了结晶动力学参数活化能为214.99 kJ.mol-1。     

动态真空安定性方法评估LA和CMC-LA热安定性

采用动态真空安定性(DVST)方法研究了叠氮化铅(LA)和羧甲基纤维素叠氮化铅(CMC-LA)的热分解过程。利用微分法分析了测试数据。获得了LA和CMC-LA的反应机理函数和表观活化能,剖析了羧甲基纤维素钠晶型控制剂对LA安定性和热分解反应动力学参数的影响。结果表明,在非等温阶段,60~100℃,LA热分解反应的机理函数为Zhuralev-Lesokin-Tempelman方程,表观活化能(Ea)分别是86.53、42.26、39.43、38.09 k J·mol-1和10.84k J"mol-1。在60~70℃,CMC-LA热分解反应的机理函数为Avrami-Erofeev方程,Ea分别是133.02 k J·mol-1和41.87 k J·mol-1,在80~100℃,CMC-LA热分解反应的机理为减速型α-t曲线,Ea分别是43.07、34.34 k J·mol-1和33.46 k J·mol-1。添加羧甲基纤维素钠改变了LA的反应机理函数,使得CMC-LA在60~70℃产气量更小,热安定性更好。     

聚乙二醇的非等温结晶动力学研究

用差示扫描量热法(DSC)研究了聚乙二醇(PEG)的非等温结晶动力学.用Ozawa法、Jeziorny法和莫志深法处理了PEG的非等温结晶数据.结果表明,PEG的非等温结晶过程可用Ozawa动力学方程描述,与Avrami动力学方程不符,采用Ozawa法和莫志深法处理数据可得到较好的线性关系,PEG的结晶速率参数为0.098.     

AN和硝酸钠混合物热分解的动力学分析

用非等温DSC和TC,在2,4,6,8 K·min-1四个不同的线性升温速率下,研究了分析纯硝酸铵(AN)、工业AN以及分析纯AN和NaNO3混合物的热分解动力学。结果表明,在反应深度为0.0-0.4区间内,AN热分解反应受随机成核和随后增长机理控制,机理函数为n=2／3的Avrami-Erofeev方程。含10％NaNO3的分析纯AN在同一反应深度区间内的分解过程归属一维相边界反应,机理函数为n=1／3的收缩球(体积)方程。分析纯AN(工业AN与之相似)以及含10％NaNO3混合物的动力学方程分别为:dα/dT=109.43(1-α)[-ln(1-α)]1/3exp(-1.319×104／T)和dα/dT=109.4(1-α)2/3exp(-1.566×104／T)表明,AN中加入少量NaNO3可以改善AN的热稳定性。     

含能材料热分解动力学求解及热安全性理论评估的进展

近年,热分解动力学评价含能材料热安全性的方法受到了广泛的关注,并逐渐发展成为传统实验方法的重要补充。综述了以热分解动力学为基础的模拟方法评估热安全性的研究进展,介绍了获得热分解动力学参数的三种方法,包括简单线性拟合法、等转化率法和基于反应机理函数的动力学参数求解方法,讨论了不同求解方法的适用条件,并重点分析了模型拟合法的建模过程及其特点;在此基础上,结合热安全性评估中几种重要的安全性参数,介绍了基于热分解动力学对含能材料及其他危险物热安全进行评价的实际应用;最后对该方法中仍存在的争议性问题,如热分解参数求解的具体选择(等转化率法或模型拟合法)、以及针对熔融分解反应的实验方案实施等进行了讨论,提出在未来研究中应更加重视样品状态、实验技术、评价目标之间的匹配性。     

NGEC的热行为和热分解机理

采用TG/DTG、DSC及实时测定凝聚相分解产物的固体原位反应池/快速扫描傅立叶变换红外光谱联用技术,研究了纤维素甘油醚硝酸酯(NGEC)的热行为和热分解机理,利用Kissinger法和Ozawa法计算了热分解反应活化能Ea和指前因子A,利用热力学关系式计算了分解反应的热力学函数ΔG≠、ΔH≠和ΔS≠,通过非等温DSC曲线的特征温度估算得到了NGEC的热爆炸临界温度Tb。     

含能材料机械化学研究进展

概述了机械化学的起源、特点及其在含能材料研究领域中的应用与发展状况。含能材料机械化学可分为实验研究与理论研究。本文重点汇集和评述了国内外在含能材料机械化学理论研究领域的进展,分析了含能材料的爆炸始发机制、结构与性能的关系以及感度性能理论预测等方面的研究成果,展望了机械化学在含能材料领域的发展前景。附参考文献70篇。     

身管烧蚀及缓蚀剂作用机理研究现状

身管烧蚀磨损严重限制了火炮性能的提高和服役年限的延长。为延长身管寿命、发展高威力火炮,需增强火炮身管的抗烧蚀磨损能力。从热冲击、化学侵蚀、机械磨损三方面综述国内外身管烧蚀机理的研究现状,分析认为烧蚀磨损的发生与加剧主要归结于热－化学－机械复合作用。在此基础上梳理缓蚀剂技术抑制身管烧蚀磨损的机理,指出纳米材料在缓蚀剂研制中的意义,无机氧化物和含氮有机材料在发射环境下可对身管内壁形成保护。对缓蚀剂的设计作出展望,为新型缓蚀剂设计提供有益思考。     

用科学的方法建设我军武器装备研制的新体系

在简单概述我国现有国防科研体系与兵器制造行业的现状,分析所面临的主要困难以及原因的基础上,提出了对我军武器装备研制机构、工作方法和管理方法进行改造,以建设新的产品全生命周期的体系结构.该体系以CIMS概念建立军工集团的设想,举例以航天、航空CIMS为蓝本,将范围扩大到军工十大集团以外的院、所、企业,用动态联盟的组织模型、优化资源配置,加强国防科技力量,形成强大的国防科技和生产团队.以此优化产品立项到投入部队使用的全过程,使我国的国防科研及兵器制造业的运作合理化、高效化.     

简易零飞测试系统的设计与应用

在分析零飞测试原理及需求的基础上,介绍简易零飞测试系统的设计与应用。简易零飞测试系统是采用成熟的 CCD 相机、光学镜头、图像采集卡、传输光缆和工控计算机等硬件集成,采用“实时图像采集+后期处理”的工作方式进行零飞测试,对光轴校准原理和图像采集与处理方法进行了设计说明,并进行了多个航次的目标图像跟踪采集示例应用。结果表明：该系统具备实时采集、存储目标图像和后期图像处理的功能,系统简单、成本低、使用方便,可有效解决研制单位火炮跟踪测试设备缺乏的现状,应用推广价值明显。     

光学非球面超精密磨削的微振动对成形精度影响研究

轴对称非球面光学元件超精密磨削加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的微振动直接影响工件成形精度及粗糙度。通过分析磨削过程中产生的微振动现象轴对称非球面光学元件超精密磨削加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的微振动直接影响工件成形精度及粗糙度。通过分析磨削过程中产生的微振动现象建立了砂轮轴和磨床主轴微振动引起的非球面球面半径偏差的数学模型，研制了高精度微振动动态测量装置，测量精度达0.02 μm. 针对研制的大口径超精密非球面磨削机床分析测量了砂轮轴转速和磨床主轴转速、砂轮轴和磨床主轴的静压轴承油压对砂轮轴和磨床主轴的径向微振动和轴向微振动的影响，确定了使该磨床砂轮轴和磨床主轴微振动量最小时的砂轮轴转速和静压轴承油压以及磨床主轴转速和静压轴承油压的工艺参数，利用该参数加工的500 mm口径的非球面面型精度小于4 μm.     

平台框架的设计与加工工艺

平台框架是稳定平台的关键零件，其加工工艺也是惯性器件制造技术的关键工艺。由于平台结构尺寸及质量的限制，要求平台框架是薄壁零件。平台框架外形尺寸大，形状复杂，必须在飞行环境（过载，振动，冲击等）条件下，保证很高的平台框架精度、强度和刚度，以免对台体位置准确度产生影响。这就给设计及加工带来了巨大困难。本文针对平台框架设计、生产与飞行环境试验存在的疑难问题，在设计上提出了加强筋、变截面、Ｅ型锻铝结构形式的平台框架措施；在工艺上提出了新的工装夹具、改进机床和刀具的调整方法及对准方案件等切实可行的工艺方案，从而能在精密机床上加工出高精度的合格产品。经例行试验的考核和飞行试验的验证，证明了其合理性。     

(W,Ti)C/石墨/镍基合金复合涂层摩擦磨损性能研究

为了获得既具有自润滑减摩特性又有高耐磨性能的金属摩擦构件表面,提高高接触应力下金属摩擦副的使用寿命和可靠性,运用等离子喷涂技术在45#钢表面制备了(W,Ti)C/石墨/镍基合金复合涂层.研究了室温干摩擦条件下复合涂层的摩擦磨损性能,并用SEM和EDX对磨损表面进行了测试分析.结果表明:复合涂层与Si3N4和GCr15对...     

惯性测量系统火箭橇试验图像测速方法

在惯性测量系统火箭橇试验中,目前主要采用雷达测量设备、遮光板时空测量装置测量橇体的运行位置和速度。火箭橇点火时,会产生高速度,强尾焰,大噪声和剧烈振动等外测条件,雷达测量设备、遮光板时空测量装置无法准确测量火箭橇运行的速度。为满足未来轨道延长和火箭橇多级点火越来越迫切的需求,提出火箭橇试验图像测速方法,弥补上述两种方法缺陷并提高速度测量的精度。研究了照片反求,特征点提取,速度噪声的频谱分析,橇体运行速度的计算值和平滑值,为惯性测量系统火箭橇试验提供高精度的位置速度变化模型。     

W－Ni－Fe－Co系重合金中锰的作用机制的研究

通过Ｍｎ的加入量的变化对９３Ｗ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｏ合金力学性能的影响，以及对合金中钨颗粒和粘结相的组成与含量，合金的显微及断口形貌，Ｍｎ及Ｏ、Ｓ的分布状态及它们间所形成夹杂物的类型、结构、尺寸、形态和分布等的系统研究，探讨了Ｍｎ在Ｗ－Ｎｉ－Ｆｅ－Ｃｏ系重合金中的作用及其机制。     

环境含氧量对液固混合FAE能量释放特性影响研究

为研究环境含氧量对液固混合FAE能量释放特性的影响,依据量热法原理测量了试样在不同含氧量下的爆热,同时在密闭条件下利用PCB压力传感器测量了试样在不同含氧量下的准静态压力,结合傅里叶变换红外光谱仪对爆轰气体产物进行了检测和验证。试验结果表明:随着氧气含量的增加,试样爆热值逐渐增加,爆轰气体产物中CO和CO_2含量逐渐增加;HCN含量先增加后迅速下降,CH_4的含量逐渐下降;在标准状况和氧气条件下,试样的准静态压力分别为0.255 MPa和0.310 MPa。结果表明:随着环境含氧量的增加,试样的氧化性逐渐增强,同时释放出更多的能量,大幅提高了液固混合FAE爆炸的能量释放率。