纳米Si/Pb3O4延期药热反应动力学研究

采用物理湿混法制备了3种纳米延期药,利用SEM和DSC对样品的微观形貌和热分解特性进行了研究.结果表明,可燃剂Si粒子呈球形或椭球形,粒子均在纳米尺度.在热反应过程中,随着Si粉粒径的减小,纳米Si/Pb3O4延期药的低温反应和高温反应分别提前了5℃和18℃,相应的表观活化能(Ea)分别降低了46 176J·mol-1和15 927J·mol-1.与相同化学计量比配制的Si10.51μm/Pb3O4延期药相比,纳米Si50min/Pb3O4延期药的低温反应和高温反应分别提前了166℃和125℃.在此基础上,推断纳米Si/Pb3O4延期药的低温反应为部分纳米Si与部分Pb3O4之间的界面反应(第1活化期),其高温反应对应剩余Si和剩余Pb3O4以及中间产物PbO和SiO2之间的第2活化期.     

3D网状静电纺NC/GAP/nano-TATB纤维的表征及热化学性能（英）

采用静电纺丝法制备了具有三维网络结构的硝化纤维素/聚叠氮缩水甘油醚/三氨基三硝基苯(NC/GAP/nano-TATB)复合纤维。采用差示扫描量热法(DSC)和热红外法(TG-IR)对复合纤维的低温热化学性能进行了研究。结果显示,每条曲线上只有一个放热峰,,NC、GAP和nano-TATB同时分解,而非单独分解。NC/GAP/nano-TATB(208.1 kJ·mol^-1)的活化能(E_a)低于nano-TATB (228.9 kJ·mol^-1),NC/GAP/nano-TATB (1.70 s^-1)的速率常数(k)高于nano-TATB(0.92 s^-1)。复合纤维比纳米TATB更容易被活化,分解速度更快。NC/GAP/nano-TATB热分解的主要产物为CO₂、N₂O、NO、CO、NO₂、H₂O,同时检测到─CH─、─CH₂O、─C─O─C─片段。对比了复合纤维和NC/GAP和nano-TATB的能量和敏感性。NC/GAP/nano-TATB的燃烧室温度(T_c)高达1583℃,纳米TATB的加入有利于降低冲击敏感度。     

F2602/GAP/CL-20复合纤维的静电纺丝制备及性能

通过静电纺丝工艺制备了氟橡胶/聚叠氮缩水甘油醚/六硝基六氮杂异伍兹烷(F2602/GAP/CL-20)复合纤维,研究了不同溶液浓度、黏结剂含量、纺丝电压以及注射速率的影响.采用扫描电子显微镜(SEM)观察其微观形貌,发现在溶液质量浓度为20％、黏结剂F2602/GAP含量为10％、纺丝电压为14 kV、注射速率为5×10-3 L·h-1时,制备的F2602/GAP/CL-20复合纤维呈三维网状结构,表面均匀且光滑.采用X射线衍射(XRD)分析、红外光谱(IR)分析、差示扫描量热仪(DSC)分析以及机械感度测试分析了F2602/GAP/CL-20复合纤维以及原料CL-20的性能.静电纺丝后复合纤维中的CL-20晶型由ε型转变成β型,且静电纺丝过程中CL-20与F2602/GAP未发生化学反应.经静电纺丝后,F2602/GAP/CL-20复合纤维的表观活化能(374.3 kJ·mol-1)比原料CL-20(178 kJ·mol-1)提高了196.3 kJ·mol-1,热稳定性得到提高.F2602/GAP/CL-20复合纤维的撞击感度H50(62.6 cm)比原料CL-20(21.2 cm)提高了41.4 cm,摩擦感度(52％)比原料CL-20(84％)降低了32％,降感效果显著.     

核壳结构Ni（Cu，Co）／Al微纳米复合粒子的制备及其与Fe2O3的热反应性能表征

采用置换法通过对溶液中各种参数的控制,实现了在弱酸性条件下Ni(Cu,Co) 3种纳米金属粒子在微米Al粉表面定量、快速地化学沉积,分别制备出核壳结构的Ni(Cu,Co)/Al 3种微纳米复合粒子,并用SEM和XRD方法进行了相应表征.在此基础上,利用DSC分析研究了不同包覆物和升温速率对热反应性能的影响,用Kissinger法求解了热反应的表观活化能Ea,对比了传统微米级Al-Fe2O3混合物与Ni(Cu, Co)/Al-Fe2O3复合材料的热反应性能,同时分别提出了其相应的热反应机制.结果表明,通过对Al粉进行表面改性,其热反应性能明显增强,不同试样与Fe2O3的热反应活性依次为Ni/Al>Cu/Al>Co/Al>Al.同时,降低升温速率不利于热反应的进行.     

超低温喷射冻干法制备纳米硝酸铵及其热分解和感度特性研究

为了减小AN的粒径,采用超低温喷射冻干法制备了纳米AN;采用扫描电镜(SEM)、光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)和X光电子能谱(XPS)对样品进行了表征;采用差示扫描量热法(DSC)和热重-质谱(TG-MS)分析了其热分解性能;测试了纳米AN的机械感度和热感度,并与原料AN进行了对比。结果表明,制备出的纳米AN微观形貌呈类球形,粒径小于100nm;其分子结构、表面元素和晶相与原料AN一致;纳米AN的热分解活化能为92.11kJ/mol,较原料AN仅下降了5.43kJ/mol,说明纳米化后其热稳定性基本不变;纳米AN热分解的产物为NH₃、H₂O和N₂O,与原料AN基本一致;纳米AN对机械作用非常钝感,10kg落球下特性落高(H50)大于110cm,摩擦感度爆炸百分比(P)为16%;但纳米AN热感度低于原料AN,其5s爆发点(T5s)为277℃,而原料AN的T5s为266℃。     

机械球磨法制备纳米HMX/HNS共/混晶炸药

采用机械球磨法制备了平均粒径为93.2nm的奥克托金/六硝基茋(HMX/HNS)纳米共/混晶炸药;用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、红外光谱(IR)对样品进行了表征;采用DSC及DSC-IR分析了其热分解性能,并进行了机械感度测试。结果表明,球磨后炸药的微观形貌呈类球形,粒度呈正态分布;机械球磨作用并未改变炸药原有的分子结构和表面元素,但XRD测试结果表明球磨后的HMX/HNS有新晶相生成;HMX/HNS的热分解活化能为328.7kJ/mol,较原料HMX和HNS分别高45.09和125kJ/mol,说明HMX/HNS具有更好的热稳定性;HMX/HNS热分解的主要产物为CO2和N2O,并有少量的NO和H2O;特性落高(H50)大于90cm,摩擦感度爆炸百分比(P)为8%,机械感度低于HMX和HNS,显示HMX/HNS具有良好的安全性。     

CL-20/DNT共晶炸药的制备及其性能研究

以丙酮为溶剂,通过蒸发结晶法制得六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/二硝基甲苯(DNT)共晶炸药。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重/差示量热法(TGA/DSC)研究了共晶炸药的形貌、结构和热分解特性,测试了CL-20/DNT共晶炸药的机械感度和5s爆发点温度,并计算了其爆轰性能。结果表明,共晶炸药的微观形貌不同于原料CL-20,呈条状晶体;衍射峰明显不同于CL-20/DNT物理混合物的衍射峰,表明有新物相生成。在DSC曲线上,CL-20/DNT共晶几乎没有DNT的熔化吸热峰,而CL-20/DNT物理混合物中有明显的熔化峰,且二者的放热峰峰形和峰位不同;与原料CL-20相比,共晶炸药的分解峰温提前了21℃,放热量(ΔH)和最大热流量(Qmax)分别增加了39%和104%。与CL-20/DNT物理混合物相比,共晶炸药的5s爆发点温度和表观活化能分别增加3.9℃和65.7kJ/mol,撞击感度降低88.9%,摩擦感度降低40%,说明共晶炸药热稳定性增强。CL-20/DNT共晶炸药的理论爆速达到8 340m/s。     

粒度及粒度分布对硝胺类炸药及其混合炸药安全性能的影响

粒度及粒度分布对硝胺类及其混合炸药安全性能的影响具有重要的研究价值.本文主要总结了国内外相关领域的研究现状,特别对一些新成果进行了详细的综述.着重讨论了RDX、HMX及CL-20粒度和粒度分布对其撞击、摩擦、冲击波以及起爆安全性能的影响.同时提出了当前研究中存在的问题以及今后的研究方向.     

超细Si粉对Si/Pb3O4延期药热反应活性和摩擦感度的影响

采用机械球磨法,通过对球磨时间、介质流速等参数的控制,最终得到平均粒度d50=1.75μm的超细Si粉,并进行了粒度和SEM分析.结果表明,随着Si/Pb3O4延期药中超细Si粉含量的增加,其反应放热峰提前,放热量增加,但摩擦感度也相应增加.其中,超细Si粉含量为60%的样品不但具有较高的反应放热量,而且摩擦感度很低.因此,选定60%作为普通Si粉与超细Si粉在级配使用时最为合理的比例.     

硝胺类炸药颗粒表面包覆的研究进展

以包覆材料为主线,对国内外硝胺类炸药(RDX、HMX和CL-20等)的表面包覆研究进行了综述。对多种包覆材料、包覆方法以及包覆机理进行了归纳总结,阐述了表面包覆对硝胺类炸药的分散性、机械感度以及对推进剂和发射药力学性能和燃烧性能的影响。并指出了今后研究工作中应注意的一些问题和研究重点。