激光驱动飞片技术的研究进展

激光驱动飞片技术具有产生的飞片速度高、装置简单、成本低等传统动高压加载技术无法取代的优点。在飞片的激光驱动原理、靶材结构、激光驱动飞片的性能测试和表征,以及激光驱动飞片技术在高压物理学、空间科学、材料微成形技术和炸药快速起爆技术中的应用等方面的研究进展进行了评述,指出了未来激光驱动飞片技术的研究和应用的发展方向。     

微细圆管内火药燃烧稳定性影响因素的数值模拟

为了解微燃烧器内固体含能材料燃烧的影响因素,采用ANSYS瞬态热分析研究了微细圆管燃烧器内固体药柱燃烧时,燃烧器尺寸、壁厚和壁面热传导系数对燃烧器壁面温度分布和热损失的影响。结果表明:燃烧器壁面的热量传递是决定微尺寸下能否稳定燃烧的关键。随着燃烧器尺寸的减小,加强了燃气和壁面的相互作用,热损失增大,导致燃烧不稳定甚至熄灭。而壁面热传导系数对壁面热量传递起着竞争的作用,随着壁面热传导系数的减小,壁面热损失和壁面轴向传导至预热区的热量均减小,但前者的作用较大,利于燃烧稳定。另外研究表明,在一定壁厚范围内,增加壁厚有利于燃烧稳定。     

斯蒂芬酸铅的半导体桥点火试验研究

通过对半导体桥(Semiconductor Bridge,SCB)装药条件下发火电压、发火电容及积分能量对点火时间影响的对比,结合不同点火条件下,桥体两端电压曲线、电流曲线和电流二次峰出现时间的比较,研究了斯蒂芬酸铅(LTNR)的半导体桥点火机理。试验发现特定的点火电路下,SCB点火时间存在一个临界值,且SCB等离子体形成的快慢直接影响点火时间。在充电电压从大到小的点火过程中,在桥与药剂之间存在2种不同的点火机理,在较高点火电压下为等离子体点火机理,在低电压为热点火机理。     

微细圆管中B/KNO_3燃烧特性分析

为了解微细圆管中点火药的燃烧特性,采用高速摄影技术对微细圆管中B/KNO3的燃烧进行实验研究,结果表明:管壁热损失和管道阻力是影响微细圆管中B/KNO3燃烧稳定性的主要因素。圆管内径越小,管壁热损失和管道阻力越大,燃烧越不稳定。B/KNO3在内径1.0～2.0 mm石英管中稳定燃烧、燃速变化微弱。燃烧室压强为0.1～4.0 MPa时,B/KNO3燃速随压强增加,但并不符合燃速指数规律。当石英管内径减至0.5 mm时,燃烧不稳定,燃速随时间延长而变大;圆管内径进一步减小,产生击穿现象导致火焰熄灭。研究还表明在一定壁厚范围内,燃速反比于壁厚。     

高过载条件下电雷管桥丝损伤的模型分析

基于解析几何学的基本原理,建立双脚线电雷管的桥丝在横向过载时受拉损伤的计算模型,获得桥丝拉伸率、临界初始角度和电阻值的变化规律。结果表明：桥丝拉伸率、临界初始角度及电阻变化率均随电极塞横截面椭圆度的增加而增加;当桥丝的初始角度小于45°,桥丝未受拉伸作用,电雷管的最佳放置方式是桥丝平行于电雷管的运动方向。这与ANSYS/LS-DYNA数值仿真结果十分吻合,所建立的模型可以较准确地描述横向过载时桥丝的损伤特性。     

硅烷偶联剂对多孔硅的稳定化研究

为了将多孔硅应用于含能材料的制备,采用电化学双槽腐蚀法制备了平均孔径4.3 nm,厚度超过100μm的不龟裂多孔硅薄膜,利用硅烷偶联剂(KH550,KH560,KH570)对此多孔硅薄膜进行表面处理,采用红外光谱(FTIR)技术研究了三种硅烷偶联剂对多孔硅处理前后红外光谱的变化。结果显示,三种硅烷偶联剂均大大降低了多孔硅表面的Si—Hx键的数量,使不稳定的Si—H键转化成更加稳定的Si—OR键。其中KH550和KH570消除悬挂键的效果优于KH560。     

半导体桥对含能材料的点火特性研究

在10μF钽电容放电激励下,对两种阻值相当质量不同的半导体桥(SCB)和细化的发火药剂斯蒂芬酸铅(LTNR)和叠氮化铅(PbN6)所组成的发火件进行了实验研究,根据发火件的电特性变化和发火现象发现半导体桥存在电热发火、电爆发火和等离子体发火三种情况,测试了SCB/LTNR和SCB/PbN6发火件的50%发火电压和发火时间。结果表明半导体桥的发火电压阈值不仅与发火药剂有关,还与半导体桥换能元有关,所以半导体桥的设计存在最佳质量,通过对比得知LTNR比PbN6感度高,PbN6比LTNR的燃速高。     

氟化物包覆纳米铝粉对HTPB燃料燃烧性能的影响

为研究氟化物包覆纳米铝粉对端羟基聚丁二烯(HTPB)燃料燃烧性能的影响,采用真空浇注法制备了含氟化物包覆纳米铝粉和不含添加物的两种HTPB燃料,并测试了在氧气流中的燃烧性能。利用NASA-CEA程序计算了两种燃料的理论比冲和绝热火焰温度。结果表明,两种燃料的退移速率都随着氧气质量密流的增加而增大,两种燃料的退移速率与氧气的质量密流关系均满足幂函数,幂函数指数分别为0.704±0.003和0.688±0.002;氟化物包覆纳米铝粉对燃料的退移速率有一定的促进作用,且这种作用不随氧化剂质量密流的变化而变化;在氧化剂质量密流研究范围内,含氟化物包覆纳米铝粉燃料的退移速率比不含添加物的燃料的退移速率高13%左右。氧气与燃料的质量比为2.0时,两种燃料在真空中的理论比冲和绝热火焰温度都达到最大值;氧气与燃料的质量比为0.4~8时,铝粉未能显著提高真空中HTPB燃料的比冲。     

掺杂和密闭透窗对炸药激光起爆感度的影响

用Bruccton法测定了掺杂碳黑和碳纳米管的RDX和PETN炸药的起爆阈值,同时比较了K9玻璃和蓝宝石两种玻璃透窗下激光起爆感度的区别,以及自由振荡和调Q两种激光模式对RDX和PETN起爆感度的影响.结果表明,掺杂碳黑和碳纳米管均可提高RDX和PETN的感度,碳黑的掺杂效果好于碳纳米管,其中掺杂质量分数1%碳黑的RD...     

特殊加固SMD晶振的抗高过载性能研究

为了研究经过特殊加固的SMD石英晶振的抗高过载能力,选取同批次15只SMD石英晶振样品,利用自由式霍普金森压杆对样品进行高过载环境下的动态加载测试。结果表明,特殊加固处理的SMD石英晶振样品经过高过载试验可以正常工作,电气参数变化满足正常使用要求,频率变化率、阻抗变化分别在±5×10–6,±5Ω以内。