含硼BAMO/NMMO富燃固体推进剂的燃烧特性

硼/聚(BAMO/NMMO)富燃固体推进剂是在固体燃料冲压发动机上具有应用潜力的一种推进剂,因而对其燃烧特性进行了研究。BAMO/NMMO共聚物燃料热解能力强,能够使硼粒子扩散至主要反应区,在相同的硼含量下,BAMO/NMMO共聚物燃料优于常规丁羟(HTPB)燃料。尽管它有很高并且正值的生成热,但其比冲却比丁羟的低,在所研究的这类推进剂中发现有六方晶体氮化硼(BN)生成。指出了生成BN的有利条件。BN对高当量比时发动机的理论性能有极大的影响。推进剂燃速与压力紧密相关,而与硼含量成非单调性关系。用“能汇”假说解释了这一现象,精细金属热电偶的测试结果为这一假说提供了证据。     

六方BN基陶瓷材料的自蔓延高温合成工艺的研究

采用自蔓延高温合成工艺制备了六方 BN基陶瓷件。压坯由无定形 B粉加六方 BN稀释剂或 Si O2 添加剂经冷等静压工艺制成 ,孔隙率为 48%。压坯与 80 MPa N2 反应合成 BN基陶瓷件 ,纯 BN制件致密度为 68% ,BN基制件致密度为 78%。对合成产物进行了 XRD相分析和 SEM断口形貌分析     

石墨/聚酰亚胺的发展前景及其在空间技术上的应用

石墨/聚酰亚胺复合材料是在七十年代后期研制出的一种新型树脂基耐高温复合材料,是由NASA兰利研究中心及其几家合同单位专为“先进空间运输系统工程”共同研制成的。它具有极为突出的热氧化稳定性(这一特性是目前正在采用的任何一种树脂基复合材料所不具备的)。并且还具有重量轻、机械性能高和加工性能好等全面优越的性能。目前还没有一种材料(无论是金属或非金属)能在这些重要性能指标上被全面评为优良,因此,石墨/聚酰亚胺已被认为是空间运输系统极为先进的复合材料,是航天飞机及运载火箭等空间结构的极有潜力的候选材料。     

3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷的显微组织及其性能

利用化学包覆和热压烧结制备出晶界型3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷,并与机械混合相同工艺热压烧结的微米复相陶瓷对比。结果表明:3Y-TZP/BN纳米复相陶瓷较对应的微米复相陶瓷保留了更多的t-ZrO2,并且形成精细均匀的显微组织;纳米h-BN第二相在基体中高度弥散,使引入的缺陷尺寸降低到100nm以下。这是造成材料能够获得优良力学性能的主要原因。在BN弥散相的体积分散达到20%时,3Y-ZrO2/BN纳米复相陶瓷保持了优异的强韧性,具有高质量的可加工性,并显示出类似塑性加工的特征。     

钛基化学复合镀Ni-P-石墨晶化行为与性能研究

利用化学复合镀技术在钛基表面制备了含有石墨微粒的复合镀层。通过 SEM、XRD、EDS、显微硬度仪和磨损测试等方法对镀后组织性能进行分析,讨论石墨微粒的加入对镀层结构、晶化过程及镀层性能的影响,并与 Ni-P 合金镀层进行对比。结果表明:镀态下镀层是胞粒状堆积形式、属非晶结构,石墨嵌入镀层胞状颗粒中,表面呈现鲜花团集状态;石墨微粒的加入使复合镀层晶化温度升高。晶化完成周期缩短;含有层状石墨微粒的复合镀层大大地提高了钛基表面的耐磨性,热处理后镀层中出现大量的 TiC 硬质增强相,提高了镀层硬度。400℃热处理后硬度达到1239HV0.2,是钛基体的5倍,也高于 Ni-P 合金镀层。     

纳米晶金刚石的爆炸合成及超微金刚石的应用

爆炸合成的金刚万中存在一种具有纳米级亚晶的金刚石织构，它是由石墨经固态无扩散相变而成的，具有明显择优取向的纤维状组织。除常见的立方金刚石外，还存在一种六方金刚石，二者常共生于一个晶粒中。六方金刚石也是超硬材料之一，经碎化后的纳米级金刚石超微粉，是磁头、电接触头等耐磨性能要求高的材料中的良好的强化相。     

改性膨胀石墨衰减红外/毫米波性能研究

为提高膨胀石墨的红外/毫米波衰减性能,采用化学镀铜和掺杂二茂铁两种方法对可膨胀石墨进行技术改性,并测量了改性后所制备的膨胀石墨对红外(3~5、8~14μm)、毫米波(3、8 mm)的衰减性能。结果表明:改性后的膨胀石墨比单纯的膨胀石墨具有更好的红外/毫米波衰减性能,且掺杂二茂铁改性膨胀石墨的红外/毫米波衰减性能明显优于化学镀铜改性膨胀石墨。     

CL-20重结晶过程中的晶型转变研究进展

介绍了不同晶型六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW,CL-20)(包括α-、β-、γ-、ε-及ζ-)的结构、热稳定性及性能。综述了CL-20的重结晶方法(包括溶剂-非溶剂法和溶剂挥发法)以及在溶液中的晶型转变。认为:ε-CL-20最有应用价值,不能直接合成,它需通过重结晶得到,但结晶时的晶型转变会降低ε-CL-20晶型的纯度,从而影响爆轰性能。讨论了溶剂和温度对CL-20晶型转变的影响。根据Ostwald规则,从热力学和动力学角度解释了CL-20的晶型转变过程。指出了现有研究的不足,提出了通过控制CL-20的晶型转变路径、优化重结晶条件,以获得晶型纯度高的ε-CL-20的新思路。     

石墨形态对铸铁性能影响规律的研究

在石墨数量基本相当的前提下系统地研究了石墨形态对铸铁机械性能及干摩擦磨损性能的影响。研究结果证明:在所有石墨形态的铸铁中,蠕墨铸铁具有最优良的综合性能;球墨铸铁虽具有最高的强度性能,但其耐磨性与摩擦系数并不优于灰铸铁;在灰铸铁范畴内,D型过冷石墨的存在可以大幅度提高灰铸铁的强度性能,耐磨性及摩擦系数。     

铸造铝-石墨颗粒复合材料的机械性能

<正> 铸造铝合金-石墨颗粒复合材料作为廉价质轻耐磨材料很早就受到人们重视。如同铸铁一样,若能使石墨均匀分布在铝合金中,就可以赋于铝合金前所未有的性能,如低的摩擦系数,低的线膨胀系数以及良好的吸震性、耐磨性、抗咬合性等等。但由于石墨几乎不溶于铝,它在熔融铝中溶解度小于0.05％,同时还由于它与铝的润湿性差(铝     

SiCw/BAS玻璃陶瓷基复合材料的显微结构与力学性能

研究了热压SiCw/BAS复合材料的六方 -单斜晶型转变、显微结构与力学性能。结果表明 ,复合材料中SiC晶须的存在阻碍单斜钡长石晶种促进六方 -单斜晶型转变 ;SiC晶须能显著改善BAS玻璃陶瓷基体的力学性能。增韧机制主要是裂纹偏转和晶须断裂 ,增强机制主要是载荷传递。另一方面 ,SiC晶须 /基体界面存在的玻璃相不利于晶须拔出和桥接增韧效应 ,玻璃相的高温软化降低复合材料的高温强度。     

空间飞行器应用的石墨热塑性复合材料

本文评价了 AS-4石墨预浸带与聚醚醚酮(PEEK)或聚苯硫醚(PPS)制成的石墨复合材料,及双向混编 AS-4石墨 PEEK 织物制成的石墨复合材料用于宇宙飞船的要求。复合材料的特性包括动态分析、力学性能(如抗弯强度和横向抗拉强度)、逸气与可冷凝挥发物的比值、160°F(71℃)时吸水的平衡性、阻尼性能以及在-250～+250°F(-157～+121℃)间50次热循环对微裂纹的影响。用扫描电子显微镜(SEM)研究了纤维/树脂的均匀性、纤维的定向性以及纤维/树脂的界面粘结。扫描电子显微镜的分析结果表明,与聚苯硫醚复合材料相比,聚醚醚酮复合材料具有较好的力学性能,这是因为 PEEK 复合材料有较好的界面粘结。PEEK 和PPS 复合材料总的质量损失<0.10%,收集到的挥发可冷凝物<0.01%,这两种复合材料适合用于空间飞行器。与目前的环氧复合材料相比,热塑性复合材料平衡湿度的增量较小,PEEK 和 PPS 分别为0.15%和0.20%,而环氧树脂为2.32%。与环氧复合材料相比,热塑性复合材料的阻尼性较高。人们发现阻尼取决于基体、纤维的定向、和纤维/树脂的粘结。测量由双向混编石墨 PEEK 织物制成的层压板的物理和机械性能表明,超皱纹织物有希望成为普通预浸带,可作为替换的材料。最终,板式预浸带和铺复织物的加工性能在制造加工高质量复杂结构方面会得到证实。     

石墨微胶囊改性超高分子量聚乙烯舰船水润滑尾轴承复合材料的摩擦学性能

舰船水润滑尾轴承用超高分子量聚乙烯(UHMWPE)材料在低速重载工况下常出现严重磨损,填充石墨能够提高材料的自润滑性,但会因团聚效应难以共混均匀,将石墨微胶囊化可提高分散性。通过复乳液法制备芯材为石墨、壁材为脲醛树脂的微胶囊,与UHMWPE共混制成复合材料,并制备石墨共混材料作为对照组。在载荷为0.6 MPa、转速分别为150 r/min和250 r/min的工况下测试复合材料的摩擦磨损性能;利用激光干涉表面轮廓仪和扫描电子显微镜观察其磨损面形貌,分析磨损机理。结果表明：石墨微胶囊在基体材料中具有良好的分散性,能够降低材料的摩擦系数并且使摩擦系数变化更为稳定;适量的石墨微胶囊能改善磨损面形貌,降低磨损量;试验中微胶囊含量为5%的材料摩擦学性能最好,150 r/min时摩擦系数为0.110,与纯UHMWPE相比降低了23.61%.     

五种常用单质炸药对FOX-7晶型转变的影响

将1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)与环三亚甲基三硝胺(RDX)、1,3,5-三氨基-2,4,6-三硝基苯(TATB)、1-氧-2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪(LLM-105)、环四亚甲基四硝胺(HMX)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)五种常用单质炸药分别以质量比为1∶1混合,获得五种含FOX-7的混合炸药。采用变温X-射线粉末衍射技术,研究了温度对混合炸药中FOX-7晶型转变的影响。升温过程,在105~125℃,五种混合炸药中FOX-7都发生了α→β相转变;当继续升温时,HMX/FOX-7、LLM-105/FOX-7混合炸药中FOX-7并未发生β→γ晶型转变过程;降温过程中,RDX/FOX-7和CL-20/FOX-7混合炸药中FOX-7没有发生γ→β晶型转变,而是直接发生γ→α晶型转变;而FOX-7在其它三种混合炸药中的降温过程晶型转变与升温过程晶型转变是可逆的,即在降温过程发生从γ→β或β→α的晶型转变。     

溶剂-反溶剂交替法制备大颗粒圆滑ε-CL-20

将六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的滤液加入到反溶剂中,析出少量的晶体,起到类似"晶种"的作用,二次快加大量反溶剂使析出的晶体沿"晶种生长"以制备大颗粒圆滑ε-CL-20。分析了反溶剂体积和搅拌速率对ε-CL-20形貌和粒度的影响。对结晶后的ε-CL-20性能进行了表征。结果表明,与原料相比,采用这种方法制备出的ε-CL-20的晶体颗粒,具有表面圆滑、无尖锐棱角、高致密、粒度分布窄的特点。ε-CL-20的特性落高H_(50)从25 cm提高到40 cm,摩擦感度从96%降到32%,密度从2.0367 g·cm~(-3)提高到2.0384 g·cm~(-3)。     

HTPB基粘结体系中ε-CL-20的晶型转变规律

采用原位X-射线粉末衍射(原位XRD)技术对端羟基聚丁二烯(HTPB)基粘结体系中ε-六硝基六氮杂异伍兹烷(ε-CL-20)的晶型转变行为进行了研究,探讨了HTPB、甲苯二异氰酸酯(TDI)、葵二酸二辛酯(DOS)、二月桂酸二丁基锡(T-12)、高氯酸铵(AP)、Al等添加剂对CL-20晶型转变的影响。结果表明,添加剂能够引起ε-CL-20在热刺激作用下的晶型转变的起始温度发生变化,HTPB和TDI能在一定程度上包覆CL-20晶体,T-12作为胶黏的催化剂与HTPB及TDI联用时能加速包覆,都对ε→γ晶型转变有抑制作用。而DOS与CL-20混合后却促使ε→γ的晶型转变。AP、Al与CL-20属于固固混合,对ε-CL-20晶体的晶型转变影响不明显。另外,将粘结体系ε-CL-20在70℃下持续加热60 h后,发现ε-CL-20晶型未发生转变。     

金属表面纳米化及其对材料性能影响的研究进展

表面纳米化改变了金属表面的组织和结构,在提高金属的表面性能和整体性能方面具有潜在的应用价值。介绍金属表面纳米晶化的研究进展,包括纳米晶层的制备方法和表面纳米晶化对材料硬度、耐腐蚀以及疲劳性能的影响。探讨金属表面纳米晶化的未来研究方向。     

CL-20转晶废剂的处理研究

采用烃油及正辛醇对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)转晶废剂进行预处理,回收CL-20固体,再利用废剂中各溶剂的沸点不同,通过共沸蒸馏分离出乙酸乙酯和氯仿等溶剂。利用高效液相色谱(HPLC)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)对转晶废剂组分和析出的固体进行了表征。结果表明,转晶废剂主要含有氯仿、乙酸乙酯、α-CL-20;用烃油处理废剂回收到的α-CL-20的纯度为99.1%,回收率为79.5%。     

六硝基六氮杂异伍兹烷多晶型物的远红外及激光拉曼光谱

测得了一种高张力多环笼形化合物——六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)四种晶型(α、β、γ和ε)的远红外(FIR)及激光拉曼(LR)光谱。对各光谱的特征峰进行了分析比较。这些光谱为HNIW多晶型物的定性鉴别与定量分析、为HNIW的晶型控制提供了有用的数据。     

六硝基六氮杂异伍兹烷酸值测定

运用酸碱滴定法测定了硝酸直接转晶、乙酸乙酯-氯仿转晶得到的六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)的酸值。通过对比发现,对于硝酸直接转晶得到的HNIW的酸值测定,可采用80 mL丙酮作溶剂,以中性红-亚甲基兰作酸碱指示剂;对于乙酸乙酯-氯仿转晶得到的HNIW,可采用50 mL丙酮作溶剂,以树脂酚兰作酸碱指示剂。