N-羟甲基叔胺的乙酰解反应及其在DAPT合成TAT反应机理中的应用

为研究3,7-二乙酰基-1,3,5,7-四氮杂双环[3.3.1]壬烷(DAPT)乙酰解制备1,3,5,7-四乙酰基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷(TAT)的反应机理,以仲胺为原料与甲醛进行缩合反应合成了N-羟甲基叔胺,并在乙酸酐中研究其乙酰解反应。结果表明:N-羟甲基叔胺在进行乙酰化时,反应发生在氮原子而不是氧原子,脱去羟甲基得到相应的N-乙酰化产物。DAPT乙酰解先得到7-乙酰氧基亚甲基-1,3,5-三乙酰基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷,再经水解、乙酰化得到TAT;考察了硝酸铵在N-羟甲基叔胺乙酰解过程中的作用,发现硝酸铵在乙酰解过程中参与反应,释放的硝酸与仲胺反应生成硝酸盐,抑制了乙酰化反应的进行;加入硝酸铵后,乙酰化收率降低了18%~41%。     

氧化呋咱合成策略、反应机理及其在含能材料研发中的应用

氧化呋咱是蕴含“潜硝基”片段的富氮芳环结构,其骨架致密性与突出的生成焓水平使其成为含能材料等领域的重要分子骨架。特殊的氮氧原子排布显著提升了氧化呋咱互变异构的倾向,而互变异构体的存在降低了氧化呋咱骨架的稳定性同时增加了其合成的难度。本文综述了基于不同策略的氧化呋咱的合成方法研究,以氧化呋咱骨架本身的制备反应机理为重点,分析比较了不同合成方法的优势与不足,并进一步总结了以氧化呋咱合成策略为基础的含能化合物研发进展。鉴于氧化呋咱本身的高致密性、高氧平衡、高生成焓特点,以氧化呋咱结构为基础的含能结构仍将是高能量密度材料研发的重点方向。     

超声波在超细炸药制备中的应用

介绍了超声技术在超细炸药制备中的应用。超声振荡对炸药破碎、微细颗粒的分散、破聚及调节微粉孔隙度有很好的效果；超声辐射可抑制晶体长大，制备细颗粒TATB。     

分散剂在超细HMX制备中的应用

研究了分散剂在撞击法制备超细HMX中的作用。结果表明，分散剂不仅减小HMX颗粒的等效颗粒尺寸，而且也能改善HMX的粒度分布。其中，OP类分散剂对HMX粉碎效果最佳，用撞击法可制备出纳米级HMX，其平均粒度可达68．9nm，分布范围在0．9nm的宽度内。     

3DC/SiC复合材料在燃气中的氧化行为

研究了 3DC/SiC复合材料在高温燃气环境中氧化 9h后的力学性能 ,重点研究了燃气中不同温度对C/SiC复合材料力学性能的影响。将长条形C/SiC试样置于发动机喷管出口处的燃气火焰中进行氧化 ,距离燃气中心较近区域的温度高达 12 5 0℃ ,而火焰边缘的温度在 80 0～ 10 0 0℃范围内。氧化 9h后 ,在火焰边缘的C/SiC试样的抗弯强度和断裂功大幅度降低 ;而靠近火焰中心的部分表现出较高的力学性能。C/SiC复合材料在燃气火焰不同区域中的不同力学性能是同氧化温度对SiC基体微裂纹的影响导致的。     

多种形状超细CaCO3的制备及在HTPB推进剂中的应用

用微乳液法制备了棒状、纺锤形、椭球形、竹节状、球形、树枝状、珊瑚状、黏连状、立方形和片状的超细CaCO3,用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对超细CaCO3进行了表征.研究了普通CaCO3、立方形超细CaCO3、球形超细CaCO3和用乳化剂处理后的球形超细CaCO3对HTPB推进剂燃速的影响.结果表明,超细CaCO3以方解石和文石晶型存在,其粒径小于1 μm.不同实验条件对超细CaCO3的形貌影响很大.3%的普通CaCO3、立方形超细CaCO3、球形超细CaCO3和用乳化剂处理后的球形超细CaCO3使HTPB推进剂在7 MPa下的燃速分别降低了29.6%、39.3%、46.2%和48.6%.超细CaCO3降低HTPB推进剂燃速的幅度大于普通CaCO3.CaCO3处理方法对其降低HTPB推进剂燃速影响不大.     

工艺参数对电氧化合成五氧化二氮的影响

采用RuO2-IrO2/Ti阳极和IrO2/Ti阴极、聚四氟乙烯隔膜和半连续板框式电解槽,在恒电压条件下研究了工艺参数对N2O4电氧化合成N2O5过程的影响。结果表明,阳极液中N2O4初始浓度低于45%时,电流效率随N2O4初始浓度增大而增大,比能随N2O4初始浓度增大而降低;当N2O4初始浓度超过45%时,两者均趋于恒定。阳极液中N2O4初始浓度对N2O5收率影响很小。电解液流量越高,电流效率和N2O5收率越高、比能越低。随反应温度增高,电流效率和N2O5收率先增大而后减少,比能的变化趋势则相反。适宜的反应条件为:阳极液中N2O4初始浓度45%、反应温度6℃、电解液流量63 mL.min-1。     

铝及铝合金阳极氧化膜结构及其应用

叙述了铝及铝合金的阳极氧化技术研究进展，并重点介绍了阳极氧化膜的组织结构及其新近发现的一些可贵特性，讨论了它的应用前景。     

氧化呋咱衍生物的合成研究进展

综述了实验室构筑氧化呋咱环的常用方法。讨论了合成氧化呋咱衍生物的前体化合物———3氨基4叠氮羰基氧化呋咱的各种制备方法及其优缺点。介绍了含苯环的氧化呋咱衍生物的合成方法,如由苯环上邻位硝基和叠氮基热解脱氮或氧化邻硝基苯胺的氨基得到苯并氧化呋咱环,以及氧化与苯环直接键合的碳碳双键生成氧化呋咱环等。     

超细PYX的制备和性能测试

为了提高耐热炸药2,6-二苦氨基-3,5-二硝基吡啶(PYX)的能量输出和撞击安全性,以N-N-甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,蒸馏水为非溶剂,采用溶剂-非溶剂重结晶细化技术制备出了重均平均粒径为1.06μm的PYX,并与扫描电镜照片进行了对比。性能测试的结果表明:细化后的PYX爆发点降低了0.98%,而撞击感度降低了152.62%,钢凹值提高了9.94%。     

高速撞击流制备超细硝胺炸药的实验研究

利用高速撞击流法制备了硝胺炸药（ＨＭＸ和ＲＤＸ）的亚微米级超细颗粒,分析了该方法的基本原理和特点。用激光工仪和扫描电镜对所得炸药超细颗粒进行了粒度和形貌测试。     

超细A5传爆药的制备及表征

为克服普通A5传爆药能量低、感度高、不能满足现代战争对武器弹药高能高安全性要求的缺点,开发了以超细黑索今(RDX)为主体炸药、硬脂酸为包覆剂的超细A5传爆药。采用水悬浮分散包覆工艺制备出超细A5传爆药造型粉。傅立叶变换红外光谱(FT-IR)和扫描电镜(SEM)表明,硬脂酸包覆在超细RDX的表面。撞击感度实验结果表明,超细A5的2.5 kg落锤特性落高(H50)比普通A5提高了3.97 cm;而冲击波感度实验结果表明,超细A5的50%爆炸的隔板值(XR)比普通A5降低了3.43 mm;能量输出表明:超细A5的钢凹值比普通A5深0.241 mm。     

细晶铜材料力学性能及药型罩领域应用研究

为研究细晶纯铜材料药型罩的侵彻性能,对细晶纯铜材料进行力学性能研究。利用二级轻气炮加速飞片的方法对细晶纯铜材料进行了冲击加载实验,给出了细晶纯铜材料在70～320 GPa范围内的冲击波速度和质点速度的关系。计算得到了适用于LS-DYNA的Gruneisen状态方程参数。利用拟合得到的参数分析了粗晶材料及细晶材料所形成的射流在断裂时间、侵彻威力方面的差异。根据仿真,在160 mm最佳炸高进行静破甲实验。结果表明,细晶材料药型罩的侵彻威力较粗晶材料明显提高,说明将药型罩材料的晶粒组织细化是提高破甲威力的重要手段。     

超细高氯酸铵复合粒子的制备及性能研究

为降低超细高氯酸铵(AP)的机械感度,以纳米石墨粉、普通石墨粉和炭黑为钝感改性剂,采用气流冲击粉碎法对超细AP进行表面改性,制备了超细AP/纳米石墨(AP-1)、超细AP/石墨(AP-2)、超细AP/炭黑(AP-3)复合粒子以及空白超细AP对比样(AP-C)。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、微米粒度仪、X射线粉末衍射仪(XRD)及傅里叶红外光谱仪(FTIR),表征了复合粒子的形貌和结构;用撞击感度仪和摩擦感度仪,测试对比了复合前后超细AP粒子的机械感度;采用差示扫描量热仪(DSC),测试了复合粒子的热分解性能。结果表明,相比于AP-C,AP-1、AP-2和AP-3的撞击感度分别降低了18.2%、21.2%和8.9%,AP-1、AP-2和AP-3的摩擦感度分别降低了12.5%、12.5%和8.3%,10℃·min-1的升温速率下,AP-1、AP-2和AP-3的高温分解峰分别提前了75.4,64.2℃和44.4℃。     

PVA包覆纳米RDX的界面化学研究

利用DCAT21型动态接触角测定仪测定了纳米RDX（200～400 nm）的接触角和PVA溶液的表面张力。计算了纳米RDX的表面能及与PVA的粘附功,结果表明RDX与PVA之间的粘附功较大,铺展系数S〉0,能较好地铺展于RDX表面。用水悬浮法,以PVA作为包覆剂对纳米RDX进行了包覆。扫描电镜（SEM）分析表明：RDX/PVA（97/3）造型粉颗粒呈短棒状,颗粒比较圆滑,流散性较好粒径在3～5μm;傅立叶变化红外线光谱（FT-IR）分析表明：PVA与RDX之间属于物理包覆。     

溶剂一非溶剂法制备超细PYX的影响因素

采用溶剂一非溶剂法制备出了平均粒径为1038.0 nm的超细PYX(2,6一二苦氨基一3,5．二硝基吡啶),探讨了制备工艺条件和干燥方式对PYX粒径的影响。通过单因素和正交试验对影响PYX粒径的主要因素进行了研究,并就产品细化前后的能量输出和撞击感度进行了测试。用正交试验得到最佳工艺条件：炸药溶液浓度为0.08 g／mL,炸药溶液与非溶剂的温度差为70℃,搅拌速度为1 600 r／min,滴加速度为1.0 mL／min,干燥方式为真空冷冻干燥。试验结果表明,影响PYX粒径的因素大小的顺序为干燥方式、溶液浓度、温度差、搅拌速度、溶液滴加速度。而干燥方式在较大程度上浃定着产品的粒径和分布。PYX细化后的钢凹值提高了9.9%,特性落高提高到原料PYX的2.5倍。     

亚微米HMX/FPM2602超细混合炸药的制备工艺研究

采用"超声波、助剂-溶液-水悬浮-蒸馏-成型"和超临界流体反溶剂(SAS)包覆技术研究了亚微米奥克托今(HMX)/氟橡胶(FPM2602)混合炸药造型粉的制造工艺,并用组分分析、扫描电镜(SEM)和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)等方法进行了表征,对两种制备工艺得到的混合炸药的起爆性能进行了测试.结果表明,超声波、助剂-溶液-水悬浮-蒸馏-成型由于自身的一些缺点不适合制备超细混合炸药;而SAS包覆技术适合制备超细混合炸药,是一种绿色环保技术.     

3-氨基-4-氯肟基呋咱的合成实验研究

由丙二腈经两步反应合成出了标题化合物--3-氨基-4-氯肟基呋咱.用IR、MS、1H NMR、13C NMB、元素分析和紫外线吸收光谱法对标题化合物及其中间体--3-氨基-4-氨基肟基呋咱进行了分子结构表征.标题化合物总得率41.5%.对标题化合物的合成反应过程进行了理论推导和实验验证,这对优化标题化合物的合成有一定的指导作用.     

二茂铁种类对超细AP/二茂铁体系感度的影响

采用撞击感度、摩擦感度和热分解特性测试方法,研究了二茂铁种类对超细AP/二茂铁体系感度的影响.结果表明,本研究所涉及的二茂铁衍生物均使超细AP/二茂铁催化剂混合物的撞击感度和摩擦感度显著升高;超细AP/二茂铁催化剂体系的撞击感度与二茂铁催化剂的铁含量不存在相关关系,而超细AP/二茂铁催化剂体系的摩擦感度与二茂铁催化剂的铁含量存在正相关关系;某些二茂铁催化剂( SH-F-1、SH-F-2、SH-F-3、GFP、SH-F-5)/超细AP体系的DSC曲线中AP的晶型转变峰之前出现新的放热峰,表明其热感度较大.