对数正态分布下壳一核型微球对红外的消光

本文研究了对数正态分布下壳一核型微球的消光，数值计算了镀金属微球在红外波段的质量消光系数，比较了壳一核型单分散微球与对数正态分布下多分散微球的质量消光系数的异同。结果表明：当波长较短时，有较大质量消光系数的粒径范围较窄；随波长增加，最大质量消光系数减小，相应的最佳粒径增大；在一定粒径范围内，单分散粒子的质量消光系数比对数正态分布下多分散粒子的大，波长越短，此范围越小；在相同波长、镀覆厚度下，镀铝微球的消光最佳，镀铜的比镀银的好。     

对数正态分布下壳--核型微球对红外的消光

摘要本文研究了对数正态分布下壳—核型微球的消光,数值计算了镀金属微球在红外波段的质量消光系数,比较了壳—核型单分散微球与对数正态分布下多分散微球的质量消光系数的异同.结果表明:当波长较短时,有较大质量消光系数的粒径范围较窄;随波长增加,最大质量消光系数减小,相应的最佳粒径增大;在一定粒径范围内,单分散粒子的质量消光系数比对数正态分布下多分散粒子的大,波长越短,此范围越小;在相同波长、镀覆厚度下,镀铝微球的消光最佳,镀铜的比镀银的好.     

膨胀石墨烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光特性研究

为测试膨胀石墨烟幕红外激光消光特性,在分析膨胀石墨烟幕消光机理的基础上,通过测量其在不同时段的烟幕平均质量浓度和平均激光透过率,得到了膨胀石墨烟幕对1.06μm近红外和10.6μm远红外激光的质量消光系数分别为1.149 8m<'2>/g和0.820 5m<'2>/g.结果表明,膨胀石墨烟幕对两个波长的红外激光具有良好的消光和干扰效果,在光电对抗领域具有广阔的应用前景.     

红磷与纳米氧化铝组合烟幕对10.6μm激光的消光系数研究

为了提高红磷烟幕对10.6μm激光的消光性能,在中型烟幕试验柜中分别测试了纳米氧化铝气溶胶、红磷及其组合烟幕对10.6μm激光的质量消光系数。在空气相对湿度为40%的条件下,纳米氧化铝气溶胶、红磷及其组合烟幕对入射功率为1.0W的10.6μm激光的平均质量消光系数分别为0.222,0.298,0.449m2.g-1。根据试验结果,纳米氧化铝气溶胶和红磷烟幕组合使用后可以显著改善纳米氧化铝粉体的分散特性,并使得红磷烟幕对该波段激光的质量消光系数提高50.7%。     

纳米镍粉对1.06μm和10.6μm激光的消光性能研究（英）

在容积为20 m3的烟幕箱中测试了30 g纳米镍粉形成的烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光性能。其质量消光系数分别为1.542 m2.g-1、1.078 m2.g-1,沉降速度为1.035×10-3m.s-1,与常规材料的烟幕性能比较表明,纳米镍粉形成的烟幕消光性能好,悬浮时间长,是一种能有效干扰1.06μm和10.6μm激光的新型烟幕材料。     

几种纳米氧化铝的红外消光性能研究

利用傅里叶变换红外光谱仪在中型烟幕试验柜中,对八种α型和γ型纳米氧化铝粉体气溶胶在3~5μm与8~14μm波段的红外消光特性进行了测试对比。利用KBr压片法测试了样品的红外光谱,给出了样品的晶型、平均粒度和比表面积等特征数据。实验结果表明,纳米氧化铝对红外具有良好的消光作用。纳米氧化铝气溶胶在3~5μm和8~14μm波段的最大质量消光系数分别为1.798m2·g-1和1.940m2·g-1;γ型纳米氧化铝的红外平均透过率普遍小于α型;比表面积越大、纳米氧化铝粒子平均直径越小对红外的消光性能就越显著。     

三维石墨烯粉体制备及其红外消光性能

为了探究三维石墨烯的红外消光性能,采用热化学沉积法制备了三维石墨烯粉体,通过电镜、拉曼光谱仪和X射线衍射仪表征了三维石墨烯粉体的形貌和结构特征,利用粉体综合特性仪测试了其流散性;利用烟幕箱试验测试了三维石墨烯的红外消光性能,并与复合石墨、碳纤维的消光性能进行了比较。结果表明：三维石墨烯的红外消光性能优异,在红外波段为3~5 μm和8~14 μm时,其平均质量消光系数分别约为1.32 m²·g^-1和1.09 m²·g^-1。与复合石墨和碳纤维相比,其在3~5 μm的平均质量消光系数分别提高了57%和132%,其在8~14 μm的平均质量消光系数分别提高了35%和102%,具有更优异的红外消光性能。     

喷雾干燥工艺条件对HMX/F_(2602)核壳复合微球粒度的影响

采用悬浮喷雾干燥法将偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物(F_(2602))包覆于HMX颗粒表面,制备了HMX/F_(2602)核壳复合微球。采用共混溶液喷雾干燥法制备了HMX/F_(2602)复合微球。探讨了进口温度、进料速率和料液浓度等悬浮喷雾干燥工艺条件对HMX/F_(2602)核壳复合微球粒度的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪和撞击感度仪表征了两个样品的形貌、粒度和撞击感度。结果表明,悬浮喷雾干燥法的优化工艺条件为:入口温度85℃,进料速率3 m L·min~(-1),料液浓度2%。HMX/F_(2602)复合微球有内部缺陷,中值粒径为4.75μm。HMX/F_(2602)核壳复合微球为实心球状,中值粒径1.23μm。HMX/F_(2602)复合微球和HMX/F_(2602)核壳复合微球的撞击特性落高分别为31.23 cm和41.37 cm,显示HMX/F_(2602)核壳复合微球有更好的性能。     

氧化剂对红磷烟幕抗10.6μm激光性能的影响研究

在红磷发烟剂中分别加入四氧化三铁、三氧化二铁、氧化锰、硝酸铯、硝酸锶等氧化剂和可燃剂金属镁配制成六种发烟剂,在烟幕试验柜中测试了这六种不同配方烟幕的成烟时间、沉降速度和对10.6μm激光消光系数。研究表明,硝酸铯或硝酸锶作氧化剂时,烟幕的成烟时间分别为20 s和15 s,沉降速度分别为0.0021 m.s-1和0.0019 m.s-1,可以改善发烟剂的燃烧性能,而且烟幕对10.6μm激光的消光能力提高了41.9%和38.7%,因此,硝酸锶更适合作红磷烟幕的氧化剂。     

气动雾化法合成TATB

采用气动雾化法合成了TATB炸药，合成的TATB平均粒径为5．575μm，且悬浮颗粒的平均粒径为0．611μm。     

正辛胺模板法制备SiO_2空心微球及其结构表征

以正辛胺为模板、正硅酸乙酯为硅源,在盐酸的催化作用下通过溶胶-凝胶法制备出圆形度高、分散性好、结构完整的SiO2空心微球;采用SEM、XRD、FTIR、BET、TG等对不同反应时间、反应温度、搅拌速度、盐酸含量等条件下SiO2空心微球的形貌、粒径、壳层厚度和结构进行分析与表征。结果表明,SiO2空心微球的平均粒径随反应温度和反应时间的增加而缓慢增大。SiO2空心微球的平均粒径为15~28μm,壳层厚度为3.1~4.0μm;壳层表面具有孔结构,比表面积为970~1244 m2/g,可几孔径为1.5~2.4 nm。     

多频谱发烟组件结构设计与遮蔽性能

为有效对抗多模导引头，通过原位反应和复合配药技术制备一种多频谱干扰剂，同时根据发烟弹的使用预期设计、制造多频谱干扰剂配套的发烟组件。通过烟箱实验分析多频谱干扰剂的红外透过率、毫米波衰减值、可见光透过率，基于朗伯比尔定律计算其在红外、可见光波段的质量消光系数。运用静爆法对发烟组件与多频谱干扰剂的匹配效果进行测试，得到发烟组件的发烟过程、有效烟幕宽度和持续时间。实验结果表明：多频谱干扰剂在1～3μm、3～5μm、8～14μm的红外透过率分别为1.98%、3.04%、8.11%,3 mm、8 mm波的衰减值分别可达-14.52dB和-11.76d B,0.4～0.8μm可见光透过率为6.96%;1～3μm、3～5μm、8～14μm、0.4～0.8μm的质量消光系数分别为1.28m²/g、1.14m²/g、0.82m²/g、0.87m²/g；烟幕持续时间大于60s，有效烟幕宽度大于60m；装填多频谱干扰剂的发烟组件具有良好的遮蔽能力，成烟迅速，形成的烟幕云团稳定，是干扰多模导引头的一种有效方法。     

红磷烟幕使用特性及其对红外激光的最佳消光直径

在中型烟幕柜中测试了红磷烟幕的粒度分布,计算了红磷烟幕的发烟能力和自由沉降速度以及对多种波长电磁波的衰减系数,分析了红磷烟幕的多波段消光特性及其在组合烟幕中的应用。研究表明：红磷烟幕平均直径分布在0.5～13μm;发烟能力3.9—22.9;对可见光至14μm红外的衰减系数分布在200／m～41.67/m;沉降速度远小于0.007 m/s并具有良好的组合使用特性。根据Mie理论计算了多种直径红磷烟幕粒子对1.06 μm、3.39 μm和10.6 μm激光的散射、吸收和消光效率因子。分析表明：直径显著小于入射波长的烟幕粒子的消光作用中吸收效应居主导地位;随着粒子直径增大散射效应逐渐增强;当烟幕粒子的尺度接近入射波长时散射和吸收效应趋于一致;红磷烟幕粒子对10.6μm和3.39弘m红外激光辐射的最佳消光直径分别为9.0μm和4.0μm.     

镀镍石墨烯制备及红外干扰性能

为了研究镀镍石墨烯的红外消光性能,探索消光较佳的工艺条件,采用氧化还原和化学镀的方法制备了镀镍石墨烯,通过正交试验设计,以红外衰减率为评价指标,分析了各因素对镀镍石墨烯消光性能的影响,确定了红外消光较佳的工艺条件。利用烟幕箱试验,测试了镀镍石墨烯的红外透过率。基于“Lambert-Beer”定律,通过线性拟合计算了镀镍石墨烯的平均质量消光系数,并与镀前进行了对比分析。结果表明：红外消光较佳的镀镍石墨烯的制备工艺参数为：六水合硫酸镍的浓度为20 g·L^-1,次磷酸钠的浓度为24 g·L^-1,柠檬酸钠的浓度为10 g·L^-1,施镀温度为65 ℃。该条件下制备的镀镍石墨烯在中远红外波段均表现出非常好的红外消光能力。对于3~5 μm和8~14 μm红外波段,镀镍石墨烯的平均质量消光系数分别为2.38 m²·g^-1和2.19 m²·g^-1。与改性前的石墨烯相比,镀镍石墨烯在中远红外波段的平均质量消光系数分别提高了30%和35%,具有更广阔的应用前景。     

液滴微流控技术制备DAAF/氟橡胶复合微球

利用液滴微流控技术，以活性剂浓度为0.5%的水溶液为连续相，以DAAF的乙酸乙酯溶液为分散相，通过流体聚焦式微通道制备了DAAF/F2602复合微球，研究了两相流速比、分散相浓度以及活性剂种类对DAAF/F2602复合微球的颗粒形貌、粒径以及圆形度的影响，得出了最佳工艺条件，并与水悬浮法进行了对比。研究结果显示，流体聚焦式微通道制备的最佳工艺为悬浮液浓度为4%、两相流速比为16∶1、活性剂为CTAB。2种制备方法所得样品的DAAF晶型均未发生改变，撞击感度均大于100 J，摩擦感度均为0%大于360 N，表明2种样品安全性能良好。其中液滴微流控法所得DAAF/F2602复合微球的粒径为20.22~53.85 μm，小于水悬浮法所得复合粒子的粒径（121~356 μm），且粒径分布更加均匀，热分解峰峰温也延后了6.45 ℃，活化能增加了6.12 kJ·mol^-1，热稳定性提高。液滴微流控法所得DAAF/F2602复合微球堆积形成的锥角为34°，小于水悬浮法所得复合粒子堆积形成的锥角（40°），流散性好。     

液滴微流控技术制备窄粒径分布的HNS基PBX复合微球

为获得窄粒径分布的HNS基高聚合物黏结炸药(PBXs)微球，采用液滴微流控技术，分别以2%、3%的氟橡胶(F₂₆₀₄)、硝化棉(NC)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为黏结剂对HNS进行包覆，并对微球的形貌、粒径分布、晶体结构、热性能以及撞击感度进行表征和测试。结果表明：黏结剂含量为3%时，均能制得球形度较高、粒径分布窄、单分散性好的微球，平均圆形度分别为0.927,0.915,0.908,D₅₀分别为46.86,58.77,60.12μm(跨度均小于0.4);3种微球晶型未发生改变，撞击感度值分别提高了4.5,4.0,3.5 J，安全性能显著提高。     

脲醛树脂/TiO2复合微球缓蚀剂的制备及性能表征

为降低发射药的烧蚀性,在不引入模板剂和结构导向剂的情况下,控制尿素和甲醛逐步聚合得到一种表面多孔的脲醛树脂微球作为基体,用溶胶-回流法在孔上沉积纳米TiO_2颗粒,形成复合微球作为缓蚀添加剂使用。扫描电镜及粒径分析结果表明脲醛树脂微球表面存在明显的斑驳纳米孔,结合傅里叶红外(FT-IR)和光电子能谱(XPS)分析,确定纳米孔可用于沉积纯度较高的纳米TiO_2,形成的脲醛树脂/TiO_2复合微球粒径分布在7～30μm。热分析结果显示,复合微球中无机组分的含量约为6%,复合微球与发射药具有良好的相容性,不会影响发射药的热分解且有利于提高发射药的热安定性。半密闭爆发器试验证实了复合微球的缓蚀性能,当复合微球相对于发射药的质量占比为3.4%时效果最好,缓蚀效率可达20.5%。该复合材料有望应用于制式发射药改性和新型高能发射药设计。     

动态挤压对现场混装乳化炸药稳定性的影响

为确保现场混装乳化炸药使用安全,通过动态挤压模拟炸药泵送装药过程,利用激光粒度分析、显微镜观察、水溶法硝酸铵析出量测试和粘度测试,对不同转速下制备的现场混装乳化炸药及其基质受多次动态挤压后的稳定性进行了研究.实验结果表明:当制备粒径大于5μm时,乳胶基质受动态挤压后发生不同程度的析晶失稳,600 r·min-1制备的乳胶基质受压10次后,硝酸铵析出量为受压前的5.14倍,粘度增大43％,油包水结构已经完全破坏;当制备粒径小于5μm时,乳胶基质抗动态挤压能力提升,1400 r·min-1制备的乳胶基质受压10次后,粒径增大2.16倍,硝酸铵析出量仅为受压前的2.14倍,粘度增大10％,微观结构保持稳定.动态挤压过程会加速乳胶基质析晶失稳与理化性质的改变,降低乳化炸药性能且不利于进行装填等工序,在生产实践中,需合理控制乳胶基质的制备粒径D≤5μm.     

光谱法研究膨胀石墨红外波段复折射率

具有良好消光性能的膨胀石墨可用作红外/毫米波复合无源干扰材料,复折射率是研究其消光性能的重要参数.采用压片法分别对膨胀石墨压片在0.24～2.6 μm和2.5～25μm波段的反射光谱进行了测试.结合所测光谱数据,利用Kramers-Kronig(K-K)关系和Bruggemen有效介质理论对膨胀石墨5～10μm波段的复...     

含纳米金属粉AP/HTPB复合固体推进剂的激光点火特性

采用CO2激光(波长10.6μm)点火法,研究了微米Al粉、纳米Al粉、纳米Ti粉及含金属粉的AP/HTPB复合固体推进剂在不同激光功率密度条件下的点火特性,探讨了Al粉粒径对其点火性能的影响和金属粉对AP/HTPB复合固体推进剂点火的影响规律。结果表明,在激光功率密度为77.6~365.1 W·cm-2条件下,Al粉的点火延迟时间随着激光功率密度增加逐渐减小;Al粉粒径越小,其点火延迟时间越短(tJal-50tN-AltJal-150tJal-200t5μm),点火能量越小(EJal-50EN-AlEJal-150EJal-200E5μm)。相同激光功率密度条件下,150 nm Ti粉的点火延迟时间和点火能量明显要小于150 nm Al粉,且两者的点火过程差异较大。含金属粉的AP/HTPB复合固体推进剂点火延迟时间顺序为tRX-0tHT-5AtHT-1AtHT-4AtHT-3T,点火能量顺序为ERX-0EHT-5AEHT-1AEHT-4AEHT-3T,与相应金属粉的点火延迟时间顺序一致(t5μmtJal-200tN-AltJal-50tTi-150),且点火均首先发生在样品表面。