RDX/Al/AP/HTPB炸药中RDX浸取工艺的响应面优化方法

为了优化RDX/Al/AP/HTPB炸药中浸取RDX的工艺,将响应面法(RSM)引入优化工艺过程中,拟合出该工艺的浸取率模型,并分析了超声功率、浸取时间、温度、料液质量比、浸取次数对浸取过程的影响。结果表明,以上实验各因素均对RDX浸取率有显著影响,交互影响随着实验水平值的增加而增加,二次回归模型的拟合方程为:Y=91.99+7.81A+8.23B+3.49C+3.52 D+4.21E-3.47AB-1.12AC-1.68AD-1.83AE-1.90BC-2.69BD-4.79BE-1.31CD-1.58CE-3.51 DE-3.86A2-3.99B2+1.11C2-0.094 D2-1.23E2。     

溶胀/溶解法回收HTPB推进剂中AP组分的实验研究

采用溶胀/溶解法回收报废HTPB推进剂中的AP。研究了浸取时间、浸取温度、四氢呋喃质量分数、液料比(四氢呋喃溶液体积与HTPB推进剂的质量比)、试样厚度及搅拌速率对AP回收率的影响。通过扫描电镜、X射线能谱仪对回收得到的AP进行表征,并对其纯度进行了检测。结果表明,AP的最佳回收工艺参数为:浸取时间6h、浸取温度60℃、四氢呋喃质量分数80%、液料比10∶1(mL/g)、试样厚度3mm、搅拌速率500r/min。其中,浸取时间、浸取温度和四氢呋喃质量分数对AP回收率的影响较大。在最佳工艺条件下,AP的回收率为95.0%,纯度为96.1%,表明此方法可用于报废HTPB推进剂中AP组分的回收。     

HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s-1,均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10-6和1.06×10-5s-1,说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在“等动力学点”(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s~(-1),均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10~(-6)和1.06×10~(-5)s~(-1),说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在"等动力学点"(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

盘龙七中黄酮和多糖的 提取工艺研究

目的研究了超声提取盘龙七中总黄酮和多糖的最佳提取工艺。方法通过单因素和正交实验设计L9(34),以黄酮、多糖的提取率为指标,讨论了乙醇浓度、料液比、提取时间、提取次数对提取率的影响。结果各因素对总黄酮提取率的影响顺序为乙醇浓度提取次数料液比提取时间,最优工艺为乙醇浓度60%、提取3次、料液比1∶25、提取时间60 min,黄酮提取率为1.95%(RSD=1.8%,n=5);各因素对总多糖提取率的影响顺序为:提取时间提取次数料液比,最佳工艺为提取时间50 min、提取3次、料液比1∶30,提取率为1.50%(RSD=2.2%,n=5)。结论本实验为陕西地方药材盘龙七的深入开发利用和质量控制提供理论依据和实验参考。     

纳米Al/HTPB悬浮液的流变性能

为改善含纳米铝粉HTPB复合推进剂和PBX炸药的工艺性能,研究了纳米Al与HTPB悬浮液的流变性能,用RS-300流变仪研究了混合时间、混合比例、纳米Al粒度、表面活性剂等因素对悬浮液流变性能的影响.结果表明,在50℃恒温50h,HTPB的表观黏度值变化小,其表观黏度值变化不影响悬浮液的流变性能.随着纳米Al与HTPB质量比的增大和纳米铝粉粒度的减小,悬浮液的黏度系数减小,剪切速率指数增大,假塑性逐渐增强,悬浮液的流变性能变差.表面活性剂能显著降低纳米Al/HTPB悬浮液的初始混合表观黏度和屈服值.     

索骨丹中黄酮和多糖的提取工艺优化研究

目的 研究超声法提取索骨丹中黄酮及多糖的最佳提取工艺.方法 通过单因素实验和正交实验,测定黄酮和多糖的提取率,分析料液比(g·mL-1)、超声时间、乙醇体积分数、提取次数对索骨丹中黄酮提取率的影响;料液比、超声时间、提取次数对索骨丹中多糖提取率的影响,优选了索骨丹中黄酮和多糖超声提取的最佳工艺条件.结果 索骨丹中黄酮的超声提取最佳工艺条件为:提取3次、料液比1:20、乙醇体积分数70％、提取时间40 min,提取率为9.85％;多糖的最佳提取工艺为:提取3次、料液比1:40、提取时间40 min,提取率为1.69％.结论 本实验对索骨丹中黄酮及多糖的超声提取工艺进行了优化,为索骨丹药材的质量控制和有效成分的开发利用提供实验参考.     

超声波提取猴头菇总黄酮的工艺研究

以猴头菇为试验材料,设计单因素试验,探讨料液比、超声时间、超声温度及提取次数四个因素对猴头菇总黄酮提取率的影响,设计四因素三水平正交试验探索超声波提取猴头菇总黄酮的最佳工艺条件。结果显示超声波提取猴头菇总黄酮的最优工艺为:料液比1∶20 (g/m L)、超声时间90 min、超声温度70℃、提取次数为2次,总黄酮提取率为26.17%,RSD=2.38%。说明该超声波提取方法稳定可行,可用于猴头菇总黄酮的提取。     

响应面法优化甜叶菊糖苷超声提取工艺

以甜叶菊干叶为原料,采用超声法提取甜叶菊糖苷,探讨了提取次数、提取温度、超声时间和液料比对糖苷提取率的影响。通过单因素和响应面法确定最佳提取工艺条件为:提取次数2次,超声时间31 min,液料比30∶1,提取温度64℃,甜叶菊糖苷提取率可达到11.24%。     

超声法提取猴头菇多糖最佳工艺优化研究

采用单因素分组实验和正交试验方法,结合实际情况分别确定了超声波法和传统热水法提取猴头菇多糖的最佳工艺。结果表明:影响猴头菇多糖提取率因素的主次关系是料液比>超声时间>超声温度。最佳工艺条件为超声处理时间20 min,提取温度为50°C,料液比1∶15,提取次数为2次。通过与传统热水提取法相比较,超声波法提取时间缩短4/5,而多糖提取率提高40%以上。     

Al/AP对RDX基复合炸药水中爆炸参数的影响

以RDX为主炸药,通过添加不同含量的Al粉和AP制成6种RDX基复合炸药,采用水中爆炸实验研究,从冲击波参数和气泡参数等方面分析了Al粉和AP对复合炸药水中爆炸性能的影响。结果表明,主炸药含量不变时,随着Al与AP摩尔比的增大,冲击波峰值压力、时间常数、冲量和能流密度都逐渐减小,气泡周期、气泡能和最大气泡半径先增大后减小,当Al与AP的摩尔比为3.8左右时,达到最大值。     

AP/Al/SMX/HTPB四组元推进剂能量特性的理论研究

采用推进剂性能评估软件(PEP),计算和比较了2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(SMX)和HMX取代高氯酸铵/铝粉/丁羟黏合剂(AP/Al/HTPB)推进剂中AP对配方能量性能的影响。用高温化学平衡计算代码模拟计算了AP/Al/SMX/HTPB和AP/Al/HMX/HTPB复合固体推进剂的能量和标准发动机工作过程。结果表明,与HMX相比,SMX能在更大的配比范围内提高HTPB推进剂的能量水平。在质量分数14%HTPB、18%Al的配方中,SMX能有效将推进剂的平衡流比冲提高到2 622.5N·s/kg,比HTPB三组元能量优化配方高27.5N·s/kg。在质量分数14%HTPB、15%Al的配方中,SMX取代AP后,比冲最高可达2 634.2N·s/kg,比HTPB三组元能量优化配方高39.2N·s/kg。在质量分数15%Al、HTPB质量分数为12%和10%的配方中,SMX质量分数可分别达到45%和65%;最高比冲可分别达到2 652.9和2 679.3N·s/kg,比HTPB三组元能量优化配方分别高57.9和84.3N·s/kg。在不含Al或Al含量很低的配方中,SMX可取代全部AP。     

丁羟复合推进剂的辐射点火

采用CO2激光点火装置,对丁羟复合推进剂的点火过程进行了实验研究,利用描述固体推进剂物化现象的一维传热模型对复合推进剂的辐射点火特性进行了理论分析。通过最小二乘法拟合实验数据得到了丁羟复合推进剂的点火准则。结果表明,丁羟复合推进剂的点火过程主要包括惰性加热及气相点火过程,惰性加热时间和点火延迟时间随热流密度的增大而减小,且随着热流密度的增大,热流密度的影响逐渐降低。固相传热数学模型能够比较准确地描述复合推进剂的辐射点火特性。     

RDX/AP/Al/SiO2亚微米复合含能材料的制备与表征

将高能氧化剂（AP）和正硅酸乙酯（TEOS）共溶,纳米Al粉均匀地分散在共溶剂中,控制反应条件,使体系逐渐生成SiO2溶胶,在凝胶点加入RDX的DMF溶液并凝胶化,制得RDX/AP/Al/SiO2凝胶复合物。扫描电镜分析表明,各组分在亚微米尺度均匀复合,构成粒度在0.2μm-2.0μm的复合粒子,形貌近球形且较为均匀。与相同条件机械掺杂的RDX、NH4ClO4、Al、SiO2相比,其撞击感度明显降低。     

密度分级法分离废旧梯黑铝炸药中的RDX与铝粉

为了研究分离回收废旧梯黑铝炸药中各成分的高效低成本的物理方法,采用控温离心和控温水洗结晶,回收梯黑铝炸药中的TNT组分;再根据RDX与铝粉的密度差异,使用密度分级法,分离RDX与铝粉,优化了分离条件,对回收物质进行DSC和XRD表征,并测试其撞击感度。结果表明,在密度为2.0g/cm3的溴化锌溶液中,控温30℃、离心转速2500r/min等条件下,回收RDX和铝粉回收率分别为67.6%和86.5%,纯度分别为77.2%和94.6%;回收的RDX热安定性良好,存在少量铝粉和TNT与RDX的共熔物,且基本没有独立存在的TNT组分,其撞击感度为90%;回收铝粉中含有微量氧化铝粉和炸药成分;两种回收物组分中均不含溴化锌。该物理方法可有效实现废旧梯黑铝炸药各组分的高效绿色回收。     

Preparation and Properties of an AP/RDX/SiO2 Nanocomposite Energetic Material by the Sol‐Gel Method

A nanocomposite energetic material was prepared using sol‐gel processing. It was incorporated into the nano or submicrometer‐sized pores of the gel skeleton with a content up to 95 %. AP, RDX, and silica were chosen as the energetic crystal and gel skeleton, respectively. The structure and its properties were characterized by SEM, BET methods, XRD, TG/DSC, and impact sensitivity measurements. The structure of the AP/RDX/SiO₂ cryogel is of micrometer scale powder with numerous pores of nanometer scale and the mean crystal size of AP and RDX is approx. 200 nm. The specific surface area of the AP/RDX/SiO₂ cryogel is 36.6 m² g⁻¹. TG/DSC analyses indicate that SiO₂ cryogel can boost the decomposition of AP and enhance the interaction between AP and RDX. By comparison of the decomposition heats of AP/RDX/SiO₂ at different mass ratios, the optimal mass ratio was estimated to be 6.5/10/1 with a maximum decomposition heat of 2160.8 J g⁻¹. According to impact sensitivity tests, the sensitivity of the AP/RDX/SiO₂ cryogel is lower than that of the pure energetic ingredients and their mixture.     

Effect of AP distribution on energy release characteristics and functional force of HMX/AP/Al explosives

In order to understand the reaction kinetics of HMX/AP/Al ternary system, the different distribution of AP in HMX/AP/Al explosives was realized by two different preparation techniques. Detonation test results show that the detonation velocity, explosion heat and detonation pressure of HAP samples are higher than those of HAl samples, but the extent of improvement is not high, not more than 5 %. The results of scanning electron microscopy showed that AP in HAP samples was distributed on the surface of HMX crystal. AP were dispersed around HMX crystals in HAl samples. The experimental results of explosive fireball performance show that the fireball expansion speed of HAP samples is better than that of HAl samples, demonstrating a good fireball effect. Underwater test results show that the shock wave peak pressure and bubble pulsation period of HAP samples increase by 3.06 % and 7.95 % respectively, and shock wave energy and bubble energy increase by 9.8 % and 25.42 % compared with bubble energy. The experimental results show that HAP samples are superior to HAl samples in accelerating ability of Al flies. The dispersion of AP on the HMX crystal surface promotes the energy release of HMX/AP/Al explosives more.     

Effect of Coating of Ammonium Perchlorate with Fluorocarbon on Ballistic and Sensitivity Properties of AP/Al/HTPB Propellant

Fluorocarbon polymers are used to enhance thermal stability and electrostatic protection of composite propellant compositions. A precipitation technique has been developed to coat ammonium perchlorate (AP) using a copolymer of hexafluoropropylene and vinylidene fluoride (HFP‐VF) with the help of solvent‐counter solvent method. The coated AP has been used to prepare propellant compositions in different ratio based on hydroxyl terminated polybutadiene (HTPB), aluminium powder along with uncoated AP and studied for viscosity build‐up and visco‐elastic behaviour as well as mechanical, ballistic, thermal and sensitivity properties keeping 86% solid loading. The data on viscosity build‐up indicate that as the percentage of viton coated AP increases end of mix viscosity and viscosity build‐up increase accordingly. The mechanical properties data reveal that tensile strength and percentage elongation are found in increasing order. The burn rate of the composition also increases on higher percentage of HFP‐VF coated AP. The thermal stability of composition increases as the percentage of HFP‐VF coated AP increases. The data on sensitivity indicate that impact sensitivity decreases on increasing the percentage of HFP‐VF coated AP while no change is observed in friction sensitivity value.