非线性等转化率的微、积分法 及其在含能材料物理化学研究中的应用 ——Ⅰ. 理论和数值方法

推导了从定温和不定温数据计算表观活化能(Eα)的8个典型非线性等转化率微、积分方程。提出了通过这8个方程计算含能材料分解反应Eα值的数值方法。  

钨系延期药预点火反应机理研究

通过程控升温模拟点火条件，根据ＤＳＣ图谱分析，找出主要反应区的温度范围。研究结果表明，钨系延期药预点火反应是一个真正的固－固反应。  

压力对某些含能材料液态热行为的影响

利用常压差示扫描量热（DSC）和高压差示扫描量热（PDSC）的方法研究了HMX、RDX、TEGDN、TMETN、NG、PDADN、DATH、GAP和TNT等含能材料液态热分解时的分解放热焓、分解峰温在不同压力下的变化规律。结果表明，压力可以抑制这些含能材料的升华（挥发），从而使其分解放热焓增大，分解峰温相应发生后移，压力可以使某些含能材料（如TMETN、TEGDN、PDADN、DATH等）液态分解时的自催化反应，气相产物之间的二次反应，主侧链竞争分解等一系列反应加强，并使其分解表观活化能发生变化。含叠氮基（-N3）的化合物的压力抑制其升华（挥发）后，分解峰温不再受压力影响，其热行为呈现较特殊的规律。  

用差示扫描量热法测定含能化合物的比热容(英)

用差示扫描量热仪(DSC)测定了含能化合物3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)和碳酰肼(CHZ)在340~410 K温度区间内、苦味酸(PA)和二硝基苯酚(DNP)在330~360 K温度区间内的比热容,对所测温度区间内物质的比热容随温度变化的曲线进行了拟合,NTO和CHZ的比热容在所测温度区间内比热随温度变化符合一次函数:Cp=a bT,而DNP和PA符合三次函数:Cp=a bT cT2 dT3。NTO、CHZ、DNP、PA拟合曲线的相关度分别是0.9591、0.9730、0.9968和0.9972。  

RDX-CMDB推进剂的催化热分解 Ⅰ. 高压热分解与燃速相关性研究

用高压差示扫描量热仪(PDSC)研究了一种RDX-CMDB推进剂在所选用燃速催化剂(没食子高铅、对氨基苯甲酸铜和炭黑)作用下的热分解,并对比了纳米和非纳米催化剂对其热分解的影响。结果表明,压力和不同复合组成的燃速催化剂对PDSC特征量和RDX的相对放热量有影响;在14 MPa压力范围内PDSC的特征量和压力可用一经验方程,通过二元回归与燃速关联。该方程能得到表征压力(压强)和放热速度对燃速的贡献程度的参数,能反映较高压力(8~14 MPa)下推进剂燃速的平台效应和不同复合组成的燃速催化剂的影响。  

新型异呋咱类含能材料NOG的热行为

二氨基甘脲经体系中原位制备的二甲基过氧化酮(DMDO)氧化,制备了新型含能化合物3-硝基-5-胍基-1,2,4-噁二唑(NOG)。用扫描电镜(SEM)表征了NOG的微观形貌。用差示扫描量热法(DSC)和TG-DTA研究了NOG的热分解行为。计算了NOG放热分解反应的表观活化能、指前因子,加热速率趋于零的峰值温度(TP0)和TP0时该反应的活化熵(ΔS≠)、活化焓(ΔH≠),活化吉布斯自由能(ΔG≠)及热爆炸临界温度(Tb)。结果表明,NOG有较好的对热抵抗能力,其热分解温度为290℃,临界爆炸温度为291.56℃。其ΔS≠为232.35J·k-1·mol-1,ΔH≠和ΔG≠分别为267.36和138.42kJ·mol-1。  

统一形式的弹丸运动微分方程及其讨论

建立了统一形式的弹丸在膛内至后效期末的运动微分方程,讨论了运动微分方程与基本假设间的关系,介绍了如何正确使用基本假设去建立弹丸运动微分方程。  

DNTF/PETN体系的二元相图及低共熔物

用压力DSC研究了新型高能量密度材料3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)与季戊四醇四硝酸酯(PETN)形成的二元混合体系的液化及熔融过程,根据不同质量比混合体系的DSC特征量数据建立了液化温度T与组成X的T-X相图、熔融焓H与组成X的H-X相图,研究了DNTF与PETN形成的二元低共熔体系,结果表明,从T-X相图获得DNTF/PETN体系的低共熔物组成为 68.20/31.80(摩尔百分比),从H-X相图获得DNTF/PETN体系的低共熔物组成为67.93/32.07(摩尔百分比),DNTF/PETN体系二元低共熔温度为95.7 ℃.  

PBAMO的非等温结晶行为研究

用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚3,3-二叠氮甲基氧杂丁环(PBAMO)在匀速降温过程中的结晶行为,结晶峰峰顶温度随降温速率的变化符合一阶指数衰减规律,结晶度在降温速率为2 ℃·min-1时达到最大,降温速率为5 ℃·min-1时,结晶速率达到最大.用Ozawa公式研究了非等温结晶行为,得到的Ozawa指数随温度的升高而增大,分为三个区域: (1) 温度小于14 ℃,Ozawa指数小于3; (2) 温度介于14～18 ℃,Ozawa指数介于3～4.12; (3) 温度高于18 ℃,Ozawa指数接近5.根据Kissinger公式计算得到的结晶活化能为59.37 kJ·mol-1.  

一种提高炮射智能弹药初速的新型发射装药方案

基于再生式液体炮(RLPG)及差动原理,提出了一种提高炮射智能弹药初速的新型随行装药方案,其特点是能在保持射弹过载不变条件下,大幅度提高火炮工作容积利用率和初速。这种装药技术便于与次口径脱壳弹设计技术匹配,设计出高升阻比滑翔弹,从而更有利于提高火炮的射程。导出了差动随行装药火炮内弹道模型。数值计算表明,160 mm口径火炮采用这种新型装药方案,在限定最大膛压为350 MPa、射弹底部最大压力为p2 m≤318 MPa、飞行弹重为43.4 kg及弹丸行程为7.64 m的条件下,取随行药量9.2 kg、主装药量13.41 kg,弹丸初速相对常规装药可提高26%,火炮工作容积利用率提高约28%。飞行弹丸采用次口径滑翔弹时,弹径为130 mm,采用修正质点外弹道模型计算得到的火炮最大射程可增大到99 km。