HTPB推进剂危险性实验研究

依据联合国危险品分级方法,探讨了热刺激、机械刺激和冲击波刺激对低燃速HTPB推进剂、高燃速HTPB推进剂和四组元HTPB推进剂危险性的影响。结果表明,3种HTPB推进剂的热安定性良好,但对火焰热刺激均十分敏感,具有爆燃性;高燃速HTPB推进剂对机械刺激也极其敏感,摩擦感度(p)为96%,撞击感度特性(H50)为37.2 cm。在无约束条件下,3种HTPB推进剂裸药柱对雷管爆轰作用不敏感,而在钢管的强约束条件下,四组元HTPB推进剂对爆轰冲击波作用敏感,隔板值大于18mm。     

利用废弃HTPB推进剂制备民用炸药的可行性探讨

提出了用废弃HTPB推进剂制备民用炸药的试验方案:在能量特性上,废弃HTPB的能量参数爆热和爆容高于常用民用炸药水平;在安全性上,在以水作冷却剂的粉碎、混合过程中,不会发生燃烧、爆炸等危险情况;在与添加物的相容性上,通过DSC测试证明与AP具有良好的相容性。得出废弃HTPB推进剂可用于制备民用炸药。     

HTPB推进剂的低温力学性能

通过低温和低温恢复常温单轴拉伸试验,考察了低温条件下HTPB推进剂力学性能的变化情况,用SEM扫描电镜观察了推进剂拉伸断面形貌,分析了所得HTPB推进剂的拉伸应力-应变曲线和力学性能特性。结果表明,在低温拉伸条件下,HTPB推进剂主要表现为基体撕裂和颗粒脆断,而在低温恢复常温拉伸条件下,主要以"脱湿"破坏为主。推进剂的低温拉伸曲线具有明显的屈服现象发生,说明推进剂的屈服现象与低温有关。推进剂在低温和低温恢复常温条件下的最大抗拉强度、弹性模量和延伸率等力学性能呈现出不同的变化规律。     

组分对高能HTPB推进剂燃烧性能和力学性能的影响

通过调整氧化剂AP粒径与含量、键合剂及R值，研究了固体质量分数为90％的HTPB推进剂的燃烧性能和力学性能。结果表明，在HTPB推进剂能量性能得到提高的同时，推进剂的燃烧性能和力学性能也得到了较好的保证。高固体含量下HTPB推进剂的燃烧和力学性能随配方调节呈现出较为明显的规律。推进剂的燃烧性能稳定，燃速和压力指数可调，压力指数控制在0．30～0．40；分别测定了高温（60℃）、常温（20℃）和低温（-40℃）力学性能，高温、低温和常温下的拉伸强度一般均大于1．0MPa，低温延伸率最高可达74．7％。     

高压水射流清理HTPB推进剂的废药废水组分含量分析

参照相应的标准方法对高压水射流清理HTPB推进剂产生的废药废水中AP和Al含量进行了测定,结果表明,粒径3 mm以下的废药中AP质量分数从69.50%下降到35.28%,Al和黏合剂体系也有轻微损失;3 mm以上废药中组分含量随着径向深度的增加逐渐趋同于正常装药;废水中AP和Al质量浓度分别为8 368 mg/L和0.157 mg/L。在测定结果的基础上,对废药废水处理方式进行了筛选,合适的废药处理方式是以废水为溶剂浸取废药中AP后将固体残渣作为锅炉辅助燃料;合适的废水处理方式是使用生物法进行氨氮处理和高氯酸根去除。     

HTPB推进剂冲击发火判据的试验研究

为探究某型HTPB推进剂冲击发火的判据,对落锤试验进行了改进,在底座中引入聚偏二氟乙烯膜(PVDF)压电膜,测量推进剂受落锤冲击下的应力峰值,得到50%冲击发火的临界落高与应力;基于分离式霍普金森压杆的冲击发火试验,对比并分析了在不同的冲击应力加载条件下,推进剂临界冲击发火的影响条件,并给出该型推进剂的50%冲击发火判据。结果表明,应力峰值与特性落高的关系满足σ=175.09 H 0.5,50%特性落高为75 cm,100%不发火的最大落高为68 cm。在20、30和40 cm子弹冲击条件下,推进剂50%冲击发火的应力峰值分别为2760、2410和2120 MPa,作用持续时间分别为76、100和130μs,推进剂的冲击发火与推进剂受到的冲击应力大小和作用时间直接相关,通过σ^2τ=K判据可以较好地判断推进剂的冲击发火临界条件,且确定了K值为574.6MPa^2·s。     

HTPB/AP复合推进剂装药直径对冲击波点火的影响

为研究HTPB／AP复合推进剂装药直径对冲击波点火的影响作用,用隔板实验测试了不同装药直径对冲击波点火临界燃烧厚度及峰值压力的影响。确定了最佳药柱直径,并对其点火可靠性及药柱受冲击波点火后密度变化进行测试。结果表明,药柱直径与临界燃烧隔板厚度及冲击波强度有着密切的关系。密度为1．563g／cm^3时,HTPB／AP复合推进剂的最佳冲击波点火推进剂装药直径为40mm,且冲击波点火可靠性良好,药柱受冲击波作用后,密度发生一定变化。     

湿度对HTPB复合推进剂力学性能的影响

通过常温湿度试验,研究了HTPB复合推进剂力学性能随试验时间的变化规律.试验证明,湿度使HTPB推进剂的力学性能大幅度下降;经干燥后,其力学性能能够得到部分恢复.用扫描电镜对常温湿度试验前后推进剂的表面状态和拉伸断口进行了对比分析,结果表明,试验后推进剂表面的AP粒子形状有明显改变,拉伸断口上的AP粒子裸露面增大,粒子脱落坑表面光滑、规整.由此得出HTPB推进剂吸湿后,通过干燥方法不能使其力学性能恢复到原始状态.     

化学共混对HTPB推进剂性能的影响

寻找合适的混合方式将端羟基四氢呋喃环氧乙烷共聚醚(PET)共混于端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中,研究PET黏合剂和BDNPA/F(双(2,2–二硝基丙醇)缩乙醛/双(2,2–二硝基丙醇)缩甲醛)增塑剂对HTPB推进剂力学性能和燃烧性能的影响。结果表明:采用二步聚合法可将PET加入HTPB推进剂中,推进剂具有较好的工艺性能和力学性能;PET的加入能明显降低推进剂的燃速和压强指数;同时,极性黏合剂的加入有助于引入含能增塑剂BDNPA/F。     

含废弃丁羟推进剂的凝胶炸药

为安全处理和再利用废弃固体推进剂,通过添加单基药将丁羟推进剂再利用制备了灌注式凝胶炸药.采用验证板试验及电离探针法研究了不同装药配比、推进剂颗粒尺寸及装药直径对炸药爆轰性能的影响.结果表明,丁羟推进剂难以发生爆轰,若添加适量单基药,能显著提高炸药的爆轰感度,并降低其临界直径;该凝胶炸药密度为1.6 g/cm3,直径为7...     

醇胺类键合剂在丁羟推进剂中的应用进展

介绍醇胺类键合剂的发展现状,分析键合剂在复合推进剂中的键合机理及其在丁羟推进剂中的应用,总结了醇胺类键合剂在应用中所存在的问题及发展趋势。认为醇胺类键合剂可明显改善丁羟推进剂的性能。     

适应高压强的HTPB推进剂的燃烧性能

为改善高压强下HTPB推进剂的燃烧特性,研究了碳酸盐复合调节剂、二茂铁衍生物G、高氮化合物M、纳米铝粉和纳米金属氧化物对HTPB推进剂燃烧性能的影响.结果表明,碳酸盐复合调节剂能够降低推进剂的燃速和压强指数;二茂铁衍生物G能够提高推进剂的燃速,同时将推进剂在8.60～17.12MPa下的压强指数降至0.27;高氮化合物也可降低推进剂的燃速和压强指数;将高氮化合物M与二茂铁衍生物G配合使用可将推进剂在8.63～16.48MPa下的压强指数降至0.24; 纳米铝粉和包覆的纳米金属氧化物可明显降低推进剂的燃速压强指数.     

铝/有机氟化物复合物对含铝HTPB推进剂燃烧性能的影响

为研究有机氟化物(OF)对含铝HTPB固体推进剂燃烧性能的影响,采用球磨法制备了纳米和微米铝/有机氟化物复合物(nmAl/OF和μmAl/OF),将其作为复合添加剂替代微米铝粉加入HTPB推进剂中,并考察其对推进剂燃烧性能的影响。采用SEM、TEM、粒度分析等对nmAl/OF和μmAl/OF复合物及推进剂凝聚相燃烧产物进行了表征。结果表明,nmAl/OF和μmAl/OF复合物有不同的结合状态;添加OF、nmAl/OF和μmAl/OF后,推进剂的爆热值下降约2%;添加nmAl/OF的推进剂配方燃速最低,在3MPa时仅为6.28mm/s,添加OF和μmAl/OF体系的推进剂燃速压强指数相比于原配方降低约20%;添加nmAl/OF的推进剂配方凝聚相燃烧产物粒度(D_(50))比原配方降低约47%。     

两种新型键合剂改善 AP/HTPB 推进剂力学性能的作用效果

通过单轴拉伸试验，研究了两种新型键合剂改善ＡＰ／ＨＴＰＢ复合固体推进剂力学性能的作用效果，及其对推进剂工艺性能的影响。研究表明，这两种新型键合剂能够明显地改善推进剂的力学性能，且推进剂的工艺性能良好。     

高压水射流撞击推进剂壁面稳态流场的数值模拟

针对固体推进剂装药销毁和破碎工程的实际需求,采用N-S控制方程和标准k-ε湍流模型,基于FLUENT商用软件数值模拟了高压水射流撞击固体推进剂壁面的稳态流场。计算结果显示,喷嘴出口直径、靶距和射流攻角对射流轴向速度、壁面压力均有显著影响;在射流压力为50M Pa时,自由射流等速核区长约34mm,其直径小于喷嘴出口直径,说明射流受到空气的干扰,外围液态水发生了汽化。