二硝酰胺铵的结晶控制研究

通过溶剂—非溶剂重结晶法制备了短棒状的二硝酰胺铵(ADN),采用扫描电镜(SEM)、激光粒度仪分析了加料方式、超声波振荡、晶体生长控制剂等因素在重结晶过程中对ADN晶体形貌和粒度的影响。结果表明:超声波辅助沉积技术可明显改善ADN的晶体形貌和防止晶体团聚;采用无机硝酸盐为晶形控制剂可显著减小ADN晶体的长径比;经晶形控制后,ADN晶体的形貌呈现规则化,表面光滑无棱角,颗粒大小更加均匀、平均粒径为(80±1)μm,粒度分布范围变窄、可控制在33～142μm;按GJB 772A—97测试的摩擦感度由16%降低至4%,撞击感度提高了4.2 J,安全性能明显优于最初样品,吸湿性也得到明显改善。     

二硝酰胺铵的合成及晶形控制研究

以氨基磺酸铵为原料,经过硝化反应、离子交换反应两步合成了二硝酰胺铵(ADN),对ADN进行了表征,利用Materials Studio软件中Growth Morphology方法模拟了ADN的晶体形态和结晶习性,分析了重要晶面的结构与溶剂和晶形控制剂的关系,并开展AND的重结晶实验研究。结果表明:在极性质子溶剂的影响下,ADN晶体会向长径比变大的方向生长,选择分子结构中具有负电子作用基团的晶体生长控制剂可减小ADN晶体的形状系数;在ADN的重结晶实验中,采用作用基团为NO3-的晶体生长控制剂制得块状ADN晶体,其形貌规则、长径比明显变小、表面光滑、分散性较好。实验结果与理论预测结果相符。     

固体推进剂高能氧化剂的发展方向

正固体推进剂工作过程是实现化学能→热能→动能的有效组织与转化的过程,提高固体推进剂储能效率的重要方法为选择适当的组分配合和优化配方。图1给出了端羟基聚丁二烯(HTPB)/高氯酸铵(AP)、HTPB/AP/AI、HTPB/AP/AI/奥克托今(HMX)和高能硝酸酯增塑聚醚(NEPE)四种典型固体推进剂配方体系的化学能、做功效率和做功能量之间的变化情况,体现了协调化学储能     

三氨基胍硝酸盐的晶体形貌控制及性能

采用硝酸胍一步反应法制备了三氨基胍硝酸盐（TAGN）,通过元素分析、FT-IR、DSC和SEM等分析手段对其结构和性能进行了表征。通过超声波辅助降温结晶法获得了规则短块状TAGN晶体,研究了超声波、晶形修饰剂、降温速率和温控程序等因素对TAGN形貌和粒度的影响规律。结果表明：超声波辅助结晶技术可有效改善TAGN的晶体形貌和控制粒径分布,晶形修饰剂和温控程序对TAGN的形貌、粒径和粒径分布具有显著影响。在超声波（功率750 W,频率20 kHz）作用下,加入0.03%聚乙烯吡咯烷酮（PVP K30）,通过设计的温控程序,可获得形貌规则,长径比小、表面光滑无棱角,高致密,粒度分布窄的两种粒度规格高品质TAGN晶体,其摩擦感度分别从20%降低至8%和4%,特性落高分别提高了5.9 cm和3.4 cm,密度从1.571 g·cm^-3分别提高到1.586 g·cm^-3和1.589 g·cm^-3,初始熔点从224.8 ℃分别提高到227.7 ℃和228.2 ℃,晶体产品综合性能明显优于直接合成产品;用该产品装药将显著改善装药工艺性能和提高固含量,从而提升武器性能。