5-硝基四唑亚铜的合成与表征

以氯化亚铜、5-硝基四唑钠等为原料合成了一种起爆药5-硝基四唑亚铜.利用能谱分析、红外光谱、紫外-可见光谱及元素分析和DSC测试等方法,对5-硝基四唑亚铜进行了结构表征.初步性能研究表明,5-硝基四唑亚铜的初始分解温度为291℃,峰温为324℃,其分解较剧烈,且热稳定性较好;感度测试结果显示,5-硝基四唑亚铜的撞击感度较BNCP钝感,火焰感度比BNCP敏感、比LA钝感.     

溶剂对微控直写含能油墨的性能影响

以CL-20作为含能油墨炸药主体,采用硝化纤维素作为粘结剂,分别以丙酮和乙酸丁酯为溶剂配制含能油墨,研究了不同溶剂对含能油墨性能的影响。所得的两种含能油墨均可流畅书写,成型后光滑、无裂纹。经SEM、XRD表征和DSC分析,乙酸丁酯为溶剂的含能油墨在致密程度、晶型稳定性及组分相容性等方面均优于溶剂为丙酮的含能油墨。对两种溶剂的含能油墨进行固化时间测定,丙酮为溶剂的含能油墨的固化时间约为45min,乙酸丁酯为溶剂的含能油墨的固化时间为180min。通过靶线法测得丙酮为溶剂的含能油墨的平均爆速为5 499m/s,乙酸丁酯为溶剂的含能油墨的平均爆速为8 971m/s。     

火工药剂激光感度试验装置和测试技术研究

研究了火工药剂激光感度测试技术,组建了一套用于测试火工药剂激光感度的装置。本装置使用半导体激光器为激光源,通过光学聚焦,使光斑直接作用到药面上,采用光电传感器感应药剂发火信号、数字示波器记录延迟时间、兰利法处理实验数据。大量的试验表明,此方法具有激光源更换方便、样品制备简单、试验量少、测试结果可靠等特点。     

FDM成型机热源响应曲面法优化研究

对于环境温度不变的FDM成型机,成型机热源是保证精度的重要因素。通过ANSYS模拟仿真软件生死单元技术对成型机热源参数影响的成型件进行模拟,针对热床及喷头温度这两个重要热源进行热分析及热结构耦合单因素分析,得出成型件层间温度差及层间应力,选出合理参数水平。对热源进行二因素四水平耦合实验,实验时首先对桌面3D打印机根据实验要求进行改造,以保证实验时满足实验条件需要,根据模拟得出的参数进行实验,通过三坐标测量仪测量实验件得出结果,并利用响应曲面法进行分析,选出最优组合,对成型时成型机热源参数的选择提供了依据。     

叠氮化银起爆药连续化合成芯片的设计与应用研究

针对叠氮化银（AgN_3,简写为SA）起爆药合成过程对于反应溶液快速混合的要求,设计制作了连续反向旋T形微混合芯片,并采用Ansys Fluent仿真模拟软件对芯片结构及反应物流速等因素对混合效率的影响规律进行了研究,优化获得了高效微混合芯片结构。使用该芯片进行了纳米SA起爆药的连续化合成,通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）、差示扫描量热（DSC）研究了SA起爆药的形貌、成分结构与热性能。结果表明：当微混合芯片的通道尺寸为1 mm,对撞角度180°,反应物流速4 mL·min^-1以上时,可获得接近100%的混合效率。通过调节反应物流速、浓度和添加表面活性剂,可有效调控产物粒径及其分布,且反应产物主要成分为正交晶系的AgN₃晶体。相较常规方法,使用微流控方法制备的SA起爆药放热峰温度由365.2 ℃提前到358.2 ℃（降低7 ℃）,且放热量由851.6 kJ·kg^-1升高到976.7 kJ·kg^-1（升高14.7%）,表明微流控方法制备的SA起爆药具有更高的反应活性和能量。     

掺杂对BNCP半导体激光起爆感度的影响

对激光敏感药剂高氯酸·四氨·双(5-硝基四唑)合钴(Ⅲ)(BNCP)进行掺杂,以半导体激光直接作用药剂的方法,研究了掺杂物的种类、含量和波长对BNCP激光起爆感度影响.结果表明: 在同样的条件下,未掺杂的BNCP在激光器最大功率下都不能发火,而加入适合的掺杂物的种类和含量能够大大提高BNCP半导体激光起爆感度;在635 nm波长下,掺杂物中掺杂酞箐铜能量最低,50%发火阈值达0.24 mJ,平均延期时间2.3 ms;掺杂吸光物C,50%发火阈值达0.57 mJ,平均延期时间5.5 ms;在915 nm波长下,掺杂吸光物C含量为5%时,50%发火阈值最小,为5.06 mJ.     

基于未反应核模型的叠氮多孔铜合成影响因素分析

针对叠氮多孔铜的气固原位合成过程中各参数之间的匹配关系问题,建立了二维稳态气固未反应核数学模型,对叠氮多孔铜原位合成过程中的晶体生长机制和动态过程进行模拟,得到了叠氮多孔铜的原位反应速率以及固体转化率与前躯体多孔铜的粒径、孔隙率、装药高度以及反应时间等因素之间的关系。同时选取一组孔隙率约为80%,高度为1 mm,粒径分别为50,100,200,500 nm的前驱体多孔铜进行叠氮化铜合成实验分析。结果表明,四种不同条件下的试验数据与模拟仿真数据的产物成分比变化趋势一致,且最大偏差仅为2.1%。     

BNCP的量子化学研究

采用量子化学密度泛函理论方法,计算了起爆药BNCP的分子结构参数,分析了BNCP的结构特点、光谱与感度性能。研究表明:BNCP中NH_3和ClO_4上的N和O形成了强亲核中心,而NO_2上的N以及Cl、Co原子形成了强亲电子中心。BNCP外层电子由ClO_4上的O_(35～38)原子向四唑环的取代NO_2上的N_(16～17)原子转移,这一能量跃迁值为486.98nm。计算了BNCP分子的红外理论图谱,其结果与实验值相吻合。