某杀爆弹装药弹体残余应力分布的有限元分析

为研究装药弹体残余应力对杀爆弹使用安全性的影响,分析了装药过程的应力-应变特征。假设药柱的应力分布不涉及压制过程炸药的应力-应变历史,采用两种方法对装药弹体在静载荷下的应力进行分析计算,一种是将整个弹体划分成较小的网格进行求解,另一种是先对整个弹体进行网格划分,然后根据求解的需要对局部网格进行加密。两种计算结果相差不大,应力主要集中在扩爆孔底部,最大为1.907×1-0 3M Pa,与同等压药密度成型药柱的屈服极限8.67 M Pa相差甚远。在应力作用下,局部所产生的最大变形为2.71×1-0 9m,可以恢复。     

纳米氧化锌的制备和表面改性技术进展

综述了化学沉淀法、醇盐水解法、微乳液法、固相合成法、溶胶 凝胶法和喷雾热解法的主要特点与优缺点,并对纳米氧化锌的表面改性方法:即表面包覆改性法、表面化学改性法、机械力化学改性法、沉淀反应改性法、外膜层改性(胶囊)法和高能表面改性法进行了概述。     

制备纳米氧化铝的研究

以硫酸铝溶液和氨水为原料,用喷射沉淀法制备纳米氧化铝,分析了溶液浓度和干燥方式对Al2O3前驱体粒度的影响。将浓度0.2mol/L的Al2(SO4)3与4.5%的NH3·H2O进行喷射实验,冷冻干燥,在1200℃下烧结,经XRD及粒度测试可知,产物平均粒径为30.9nm的αAl2O3。     

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。     

喷雾结晶法制备高堆积密度球形硝基胍

为了提高硝基胍(NQ)的堆积密度和流散性,以N-甲基吡咯烷酮作为NQ的溶剂,无水乙醇作为非溶剂,六水硝酸镍作为晶型控制剂,采用喷雾结晶法制备了球形硝基胍晶体。单因素法确定制备高堆积密度球形NQ的最优工艺条件为:室温,溶剂与非溶剂体积比为1∶10,晶型控制剂质量分数为0.5%,喷雾压力为0.6 MPa,超声频率为40 Hz,搅拌速度为450 r·min~(-1),喷雾完毕继续超声震荡搅拌20 min。用标准容器法、扫描电子显微镜(SEM)、差热扫描量热法(DSC)和X-射线衍射仪(XRD)对最优球形NQ进行分析。结果表明:制备的NQ呈球形,堆积密度为1.232 g·cm~(-3),较原料NQ提高0.943 g·cm~(-3),DSC测得分解温度为258.71℃,较原料NQ提高8.03℃。     

C_6H_2(NO_2)_3ONH_4的晶形控制与性能表征

采用苦味酸和氨水制备出不敏感单质炸药苦味酸铵(C_6H_2(NO_2)_3ONH_4)。在此基础上研究晶形控制剂聚乙烯醇对苦味酸铵形貌及性能的影响,用SEM、XRD、DSC对其进行分析,并测试其撞击感度。结果表明:晶形控制的苦味酸铵性能有很大改观,其为粒径0.5μm的类球形,X射线的衍射角和特征峰没有变化,较原样品表观活化能提高4.701 k J·mol-1,热爆炸临界温度提高13.63℃,特征落高(H50)提高7.25%。研究表明通过晶形控制的苦味酸铵更钝感,具有较好的热安定性。     

CL-20基炸药油墨的直写成型及性能研究

以六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)作为主体炸药,乙基纤维素(EC)及聚叠氮类粘结剂为粘结剂,乙酸乙酯为溶剂,配制出一种全溶性炸药油墨。采用微控直写工艺将该炸药油墨在基板上进行了书写,并对成型后所得复合物的性能进行了测试和表征。结果表明:成型样品中CL-20颗粒形貌为球形,颗粒尺寸小于1μm,均匀分布在粘结体系基体中;成型样品的密度为1.66 g/cm~3,达到理论密度的85.5%;和原料CL-20相比,复合物的撞击感度得到明显降低,特性落高比原料CL-20高出21.5cm。该配方具有良好的传爆性能,1.2mm装药宽度下,爆轰临界尺寸为0.357mm。     

黏结剂对B/KNO3微笔直写样品成型效果及燃烧性能的影响

为了设计点火燃烧性能良好且兼容微笔直写工艺的B/KNO₃（BPN）点火药配方,分别以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚偏氟乙烯-三氟氯乙烯（F₂₃₁₁）、聚偏氟乙烯-六氟丙烯（F₂₆₀₂）、聚偏氟乙烯-六氟丙烯-四氟乙烯（F₂₄₆₁）、乙基纤维素（EC）、硝化纤维素（NC）、PVDF/NC为黏结剂,设计和制备了7种BPN基点火药油墨,并采用微笔直写装药工艺直写成型,考察了黏结剂种类对样品成型效果、点火燃烧特性和热分解特性的影响。结果表明,黏结剂组分的变化会导致BPN油墨的稠度指数表现一定的差异性,其稠度指数顺序为EC/B/KNO₃>PVDF/B/KNO₃>PVDF/NC/B/KNO₃>NC/B/KNO₃>F₂₃₁₁/B/KNO₃>F₂₆₀₂/B/KNO₃>F₂₄₆₁/B/KNO₃,且不同稠度指数的油墨最终呈现不同的成型效果,直写样品截面矩形度的变化趋势与稠度指数一致;氟橡胶为黏结剂的BPN具有较高的燃速和较短的点火延迟,且氟橡胶H含量越高,样品线性燃速越快,不同黏结剂的BPN线性燃速顺序为：PVDF/B/KNO₃>F₂₆₀₂/B/KNO₃>PVDF/NC/B/KNO₃>NC/B/KNO₃>F₂₄₆₁/B/KNO₃>F₂₃₁₁/B/KNO₃>EC/B/KNO₃,纤维素黏结剂在减少点火延迟上没有突出贡献;添加氟橡胶可以使BPN起始反应温度降低约145 ℃,NC可以使BPN主反应的起始反应温度降低45 ℃,而EC的添加仅可以使BPN主反应的起始反应温度降低约5 ℃。