高性能改性单基发射药的制备与性能

以高氮量单基发射药为原料,使用先吸收NG、后吸收聚酯钝感剂的两步法工艺,成功制备出高能钝感单基药（HEDS）。试验表明,对比单基发射药,HEDS发射药的能量更高,燃烧渐增性更强,吸湿性更小。随NG加入量增大,钝感剂加入量减小,HEDS发射药的爆热增大。HEDS发射药具有十分优异的燃烧渐增性能,且钝感剂含量对其燃烧渐增性有显著影响,这种特性与其特殊结构有关。HEDS发射药的点火性能有待改进。     

发射药钝感剂分布的萃取测定

为建立一种测定钝感剂在药粒中渗透深度和浓度分布的方法,在频率为45kHz的超声波清洗器中,将单樟-11A-8/1发射药试样按规定的不同萃取时间在20℃时用二氯甲烷溶剂萃取,用气相色谱测定每次萃取后萃取液中钝感剂浓度,并计算不同时间段参与萃取的发射药体积,换算成萃取深度,绘制出了发射药深度和樟脑浓度关系曲线。结果表明,以发射药由表及里的深度与其对应樟脑含量关系曲线表示钝感剂分布的方法,更合理,但对试验条件和操作要求较高。     

基于人工神经网络算法的发射药钝感剂浓度分布快速预测技术

提出一种适用于5/7改性单基发射药的快速预测钝感剂浓度分布情况的方法,基于人工神经网络算法构建了神经网络模型,然后使用已有的5/7改性单基发射药钝感剂浓度分布试验数据训练模型。结果发现,经过训练后模型输出的钝感剂浓度分布曲线和试验测定的钝感剂浓度分布曲线二者之间的复相关系数R高达0.93。这说明构建的模型可以较准确地快速预测出给定工艺参数条件下5/7改性单基发射药钝感剂浓度分布曲线,相较于传统的测试方法,具有省时、省力、方便快捷的优势,证明此方法具有很好的实用性。基于此模型还可以反向应用,根据需要的钝感剂浓度分布曲线来预测所需要的钝感发射药制备存贮工艺条件。     

高性能改性单基发射药的制备与性能

以高氮量单基发射药为原料,使用先吸收NG、后吸收聚酯钝感剂的两步法工艺,成功制备出高能钝感单基药(HEDS).试验表明,对比单基发射药,HEDS发射药的能量更高,燃烧渐增性更强,吸湿性更小.随NG加入量增大,钝感剂加入量减小,HEDS发射药的爆热增大.HEDS发射药具有十分优异的燃烧渐增性能,且钝感剂含量对其燃烧渐增性有显著影响,这种特性与其特殊结构有关.HEDS发射药的点火性能有待改进.     

基于人工神经网络算法的发射药钝感剂浓度分布快速预测技术

提出一种适用于5/7改性单基发射药的快速预测钝感剂浓度分布情况的方法,基于人工神经网络算法构建了神经网络模型,然后使用已有的5/7改性单基发射药钝感剂浓度分布试验数据训练模型。结果发现,经过训练后模型输出的钝感剂浓度分布曲线和试验测定的钝感剂浓度分布曲线二者之间的复相关系数R高达0.93。这说明构建的模型可以较准确地快速预测出给定工艺参数条件下5/7改性单基发射药钝感剂浓度分布曲线,相较于传统的测试方法,具有省时、省力、方便快捷的优势,证明此方法具有很好的实用性。基于此模型还可以反向应用,根据需要的钝感剂浓度分布曲线来预测所需要的钝感发射药制备存贮工艺条件。     

浸取/气相色谱法表征发射药中钝感剂的浓度分布

采用丙酮石油醚混合溶剂为浸取液浸泡发射药,用气相色谱测定不同时刻从发射药中浸取出来的樟脑,用浸取液中的樟脑浓度c与浸取时间t的关系曲线表征发射药中的樟脑浓度分布。重复实验结果表明,对同一发射药样品。在确定的浸取条件下,浸取曲线重复性一致,浸取曲线仅由发射药中樟脑的浓度分布来确定。实验结果表明,当樟脑的浓度分布变化时,浸取曲线也发生相应变化。因此,可以用浸取／气相色谱法来表征发射药中钝感剂樟脑的浓度分布。     

发射药中钝感剂含量与分布的测定

利用气相色谱法对某新型发射药中钝感剂含量与分布进行了测定。借助一些假设和萃取时间及所萃取樟脑含量数据,建立了钝感剂在发射药中的含量分布模型。分析了结果误差,计算了含樟脑发射药的内弹道性能。讨论了钝感剂含量及其分布对内弹道性能主要指标pm,v0的影响。结果表明,所提出的基本假设是合理的,钝感剂含量及分布显著影响内弹道性能。     

高效液相色谱法测定单基球扁药中钝感剂的含量

研究了用高效液相色谱法测定单基球扁药中的钝感剂含量,借助于紫外检测器于波长223nm处检测了中定剂和苯二甲酸二丁酯（DBP）的含量。     

某双基球扁药中DBP钝感剂的分布及扩散

采用显微红外光谱技术测试了某双基球扁药中邻苯二甲酸二丁酯(DBP)钝感剂的质量浓度分布,并采用液相色谱法验证了结果的可靠性;测定了某双基球扁药在71℃、28d的加速老化过程中,不同老化时间的DBP钝感剂质量浓度分布数据,并依据Fick第二定律的高斯解拟合分布曲线方程,推算出DBP钝感剂的扩散系数。结果表明,该双基球扁药中DBP钝感剂质量浓度由表及里呈指数规律下降,符合Fick第二定律的扩散模型,钝感层深度约60μm;通过DBP钝感剂质量浓度分布函数的三重积分获得双基球扁药中DBP钝感剂的总含量,与液相色谱测定值基本一致;DBP钝感剂的扩散系数在老化过程中不是一个恒定值:在0～3d的老化初期,DBP钝感剂的扩散速率相对较快,扩散系数为1.9×10~(-15)m~2/s;在3～28d的老化阶段,DBP钝感剂的扩散速率显著降低,扩散系数为5.2×10~(-16)m~2/s。     

红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量

建立了密封池红外光谱法测定聚氨酯预聚体中异氰酸酯基含量的方法。首先考察了溶剂和静置时间的影响。以MDI和TDI作标准物时可用分析纯甲苯作溶剂,以IPDI作标准物时可用分析纯甲苯或丙酮作溶剂,在200 min内基本稳定。然后绘制了以MDI、TDI和IPDI作标准物和分析纯甲苯作溶剂时的标准曲线。标准曲线线性范围分别为0~11 mg(—NCO)/mL、0~7 mg(—NCO)/mL和0~12 mg(—NCO)/mL,摩尔吸光系数分别为1.20×103L.mol-1.cm-1、1.55×103L.mol-1.cm-1和1.04×103L.mol-1.cm-1,相关系数分别为0.999 1、0.999 6和0.999 7。最后测定了IPDI与聚酯多元醇反应产生的聚氨酯预聚体中—NCO含量,随反应时间增加预聚体中—NCO含量逐渐减少。与化学分析法和可见分光光度法相比,本文建立的红外光谱法更简便、测定时间短、试剂用量少、分析成本低,但所用仪器贵且需有合适的溶剂。     

提高改性单基药燃烧性能的研究

为了改善改性单基药的燃烧渐增性、提高初速,通过加入添加剂对改性单基发射药的制备工艺进行了改进。用显微红外光谱测定了发射药中功能组分的含量分布,用密闭爆发器和内弹道试验研究了发射药的燃烧性能。结果表明,加入添加剂后,发射药中硝化甘油NG的渗透深度由270μm增加到360μm,浓度最大值对应的深度由110μm增加到180μm;钝感剂NA聚酯的渗透深度由270μm增加到360μm。燃烧渐增性明显增强,燃烧渐增因子Pr由0.363 0提高到0.445 0。其装药的内弹道性能得到显著改善,初速提高3.1%,动能提高6.3%,装填密度从0.921 g/cm3提高到0.949 g/cm3,具有高装填密度、高燃烧渐增性、高初速的优点。     

NGEC基改性双基推进剂的制备及性能

为改善双基推进剂的低温力学性能,将纤维素通过碱化、醚化转变成纤维素甘油醚,再经硝化得到不同醚化度、酯化度的NGEC。测定和分析了NGEC基和NC基双基推进剂的力学和能量特性,电镜扫描观察了拉伸膜断截面喷金后的端面形貌。结果表明,NGEC双基推进剂的力学性能、爆热和比容均高于NC双基推进剂,制品内部结构均匀,抗压强度(+50℃)σm≥11.0M Pa,延伸率(25℃)εm≥40%,比冲达到2 218.1N.s.kg-1。     

复合改性双基推进剂燃烧性能研究

采用近距摄影、扫描电镜、电子能谱、X-射线衍射等多种技术,对CMDB（复合改性双基）、Al-CMDB、Mg／Al-CMDB推进剂燃速和火焰结构进行了研究。结果表明,在CMDB推进剂中添加A1、Mg／A1等金属燃料,改变了火焰结构;Mg／Al合金可提高金属燃料Al粉的燃烧效率。     

废旧单基药爆轰性能的实验研究

采用简单易行的见证板试验研究了单基药的爆轰性能。实验结果表明,9／7单基药自由装填可正常起爆,经钝感后爆轰感度下降,自由装填后爆轰不完全,用硝酸铵胶液填充后可改变其爆轰性能;5／7粒状单基药包覆和填充前后的爆轰性能与9／7单基药相同,22／1单基管状药填充前后爆轰性能可以由不完全变为完全;得到单基药爆轰性能可控制的结论,并且装药药型和装药量对爆轰性能也有影响。     

气相色谱法测定火药中硝化甘油含量研究

提供了气相色谱法测定火药中硝化甘油含量的方法,火药样品经丙酮和苯二甲酸二乙酯标准液萃取。经离心沉淀后,采用SE-30填充柱分离,用TCD检测器测定,方法回收率在95.0%~99.2%之间,测定结果的相对标准偏差(n=6)在1.8%~2.3%之间。     

单基发射药中二苯胺的极谱法测定

将单基发射药亚硝化后用单扫描方波极谱法测定溶液中的二苯胺(DPA)含量,用丙酮溶解单基发射药试样,使用组成与待测样品相同的单基标准样品作工作曲线.在5%丙酮/0.025 mol·L-1H2SO4/5.0×10-3 mol·L-1NaNO2底液中,测量DPA亚硝化产物在电位为-0.59 V(vs.SCE)的峰电流.结果表明,峰电流与DPA浓度在3.5×10-6～1.0×10-4 mol·L-1范围内具有良好的线性关系(γ=0.999).测定了单基发射药8/1-12样中的DPA含量,与溴化法测定结果一致.试验的加标回收率达98.2%～102.4%.     

P(E-CO-T)-N100预聚物的合成、表征及其在改性双基推进剂粘合剂体系中的应用

用本体聚合法合成了含—NCO端基的P(E-CO-T)-N100预聚物体系,并对其在交联改性双基推进剂粘合剂体系中的应用进行了研究。红外数据确定P(E-CO-T)-N100体系的预聚反应时间是180 min,X-ray结果显示P(E-CO-T)-N100预聚物没有结晶峰,是无定形的。预聚物与推进剂的主要组分硝化甘油(NG)、一缩二乙二醇二硝酸酯(DEGDN)和硝化纤维素(NC)的溶度参数差均小于4×10-3J0.5m-1.5,具有良好的相溶性。P(E-CO-T)-N100预聚物的加入使粘合剂体系的交联密度由1.03×10-5mol.cm-3提高到了2.17×10-5mol.cm-3,并且随着溶棉质量比{(NG+DEGDN)与〔NC+P(E-CO-T)-N100〕的质量比}的提高,粘合剂体系的交联密度(XLD)、凝胶分数(V2)、压缩模量Ep均急剧下降,而平均相对分子质量增大,说明网络结构逐渐松散,力学性能下降。常温力学性能数据显示,P(E-CO-T)-N100预聚物上的活性—NCO与NC上的—OH进行了交联,使粘合剂体系的延伸率达到191.70%,提高了73.48%。