铝粉粒径对闪光剂辐射强度的影响

研究了铝粉粒径对闪光剂辐射强度的影响.利用粒径影响因子对闪光剂燃烧产物中凝聚相粒子的发射率进行了修正.结合铝粉燃烧模型、凝聚相产物发射率和闪光剂爆燃闪光辐射模型,提出了铝粉粒径和闪光剂辐射强度的关系.理论分析得出了闪光剂配方中铝粉粒径越小,其闪光辐射强度越高.测试了由不同粒径铝粉和高氯酸钾组成的二元闪光剂配方(质量比为50/50)及由不同粒径铝粉、高氯酸钾和3%环氧树脂组成的三元闪光剂配方(质量比为50/50/3)的闪光辐射强度,验证了这一结论的正确性.     

含改性氯酸钾烟火药剂的安全性研究

为了研究含改性氯酸钾的烟火药剂的安全性,采用绝热加速量热仪、撞击和摩擦感度仪等,对由改性前后氯酸钾组成的烟火药剂的热安全性和摩擦感度、撞击感度进行了对比测试.结果表明,含改性氯酸钾的烟火药剂初始放热温度提高了36.08℃;达到最大放热速率的时间延长了6倍多;单位质量最大压力减小了0.63MPa·g-1;绝热温升降低了95.99℃;摩擦感度降低了64%,撞击感度降低了72%.含改性氯酸钾组成的烟火药剂安全性明显提高.     

烟花爆竹用烟火药机械感度影响因素分析

本文通过试验的方法,分析了温度、湿度、粒度等因素对烟花爆竹用烟火药剂机械感度的影响。试验结果表明：药剂的机械感度随着温度的上升而上升,上升速率与药剂组成有关;不含金属粉的药剂的机械感度随湿度增大而降低;此外,药剂的机械感度随粒度的减小而增大。同时从理论上对其原因进行了初步的分析。     

强闪光烟火药过载能力的实验研究

采用大落锤冲击装置模拟研究了强闪光烟火药的过载能力。实验结果表明:强闪光烟火药在装药密度为1.9×103kg.m-3,实验加载应力653 MPa,装药长度为40 mm时承受的过载为8.59×105g(g=10 m.s-2);在加载应力小于653 MPa范围内,强过载产生的热点不能引燃该强闪光药柱。原因可能是(1)强闪光烟火药中氧化剂的热分解温度和可燃物的着火点很高,难以诱发反应;(2)装药质量得到很大改善,热点产生源减少;(3)压药过程使得KC lO4和铝粉的接触面积增大,热点源产生的热量可以通过金属颗粒较迅速向其周围传递,以致热点熄灭。     

微光夜视仪对烟火闪光辐射的响应

本文以微光夜视仪为研究对象，利用烟火药爆燃产生强闪光，首次对微光放视仪进行了强光干扰试验研究，得到了夜视仪对烟火药爆炸强闪光的响应现象，并进行了初步分析。     

AI粉对RDX机械感度的影响

为了研究加入不同含量、不同形状的Al粉后RDX机械感度的变化趋势,进行了撞击感度和摩擦感度试验。结果表明:RDX炸药中加入Al粉后,摩擦感度降低,并且Al粉含量越高,摩擦感度降低越多;而瞳击感度却随Al粉的加入呈非线性的变化,Al粉含量较少时,撞击感度增大,当Al粉含量增至10%时,撞击感度增至最大,随后,撞击感度随铝粉含量的增加呈明显降低趋势。不同形状的Al粉对RDX的摩擦感度影响不同,较之球形Al粉,片状Al粉表现出较低的摩擦感度及较高的撞击感度。该研究结果为实际工作中解决含铝炸药的安全性提供了有利依据。     

Al粉对RDX机械感度的影响

为了研究加入不同含量、不同形状的Al粉后RDX机械感度的变化趋势,进行了撞击感度和摩擦感度试验.结果表明:RDX炸药中加入Al粉后,摩擦感度降低,并且Al粉含量越高,摩擦感度降低越多;而撞击感度却随Al粉的加入呈非线性的变化,Al粉含量较少时,撞击感度增大,当Al粉含量增至10%时,撞击感度增至最大,随后,撞击感度随铝粉含量的增加呈明显降低趋势.不同形状的Al粉对RDX的摩擦感度影响不同,较之球形Al粉,片状Al粉表现出较低的摩擦感度及较高的撞击感度.该研究结果为实际工作中解决含铝炸药的安全性提供了有利依据.     

铝粉烟火药中铝粉和高氯酸钾的测定

介绍了一种用络合滴定法和余量法测定烟火药中铝粉和高氯酸钾的分析方法。     

火工品2002年3月至2002年12月总目次

题 目 专栏 作 者 期 页 研究报告 信息技术在火工厂的应用 胡轶等 微控制器在精密延时点火装置中的应用张正喜等 新型的固体导弹分离火工系统马吉亭等 激光起爆与点火系统中光纤连接器李乐霞等 含能材料热力学计算在闪光烟火药剂配方设计中的应用焦清介等 乙烯-醋酸乙烯共聚物在钝感传爆药中的应用王晓峰等 药剂配比对半导体激光点火感度和延迟期的影响张慧卿等 电引爆安全技术中的唯一性原则曲秀杰等 新型冲击片雷管设计研究袁士伟等 小直径铅皮金属导爆索异常情况下的传爆黄寅生等 某小型针刺延期雷管的研究袁有根等 影响电…     

铝粉形态对低燃速丁羟推进剂燃烧性能的影响

通过静态燃烧性能测试及φ１１２ｎｍ发动机动态评定等实验方法,研究了球形铝粉及非球形铝粉对低燃速丁羟推进剂燃烧性能的影响。结果发现,含球形铝粉推进剂的燃速和燃速压强指数略高于含非球形铝粉的推进剂,而且其燃速可通过调节氧化剂的粒度级配来改变,而燃速温度敏感系数没有显著变化。     

分散度对铝粉爆炸敏感性的影响

为分析大粒径分布跨度下粒径分布对铝粉爆炸特性参数的影响,选出能够表征铝粉爆炸特性的粒径参数,提高铝粉爆炸风险评估的准确性,开展了铝粉爆炸敏感性研究。采用Siwek 20 L爆炸球和Hartmann管实验装置,分别探究分散度对微米级铝粉最小爆炸浓度（MEC）和最小点火能（MIE）的作用规律。结果表明：铝粉的爆炸敏感性参数随着粒径的增加而加速增大。对于小粒径的铝粉,粒径变化对MEC和MIE的作用相对较小;粒径跨度较大的混合铝粉样本中,小粒径铝粉起到点火源的作用,使得MEC和MIE值均降低,增大了铝粉爆炸风险。从皮尔逊相关性分析结果来看,粒径参数D_3,2（Sauter平均直径）、D₄₀（粒径第40百分位数）与MEC和MIE的相关性最高,其中D_3,2与MEC和MIE相关系数为0.962 7和0.746 0,D₄₀与MEC和MIE相关系数为0.947 9和0.741 1,而粒径多分散性和粒径跨度与MEC和MIE的相关性较弱,因此在研究铝粉爆炸敏感性时选用D_3,2和D₄₀作为主要的粒径分布表示方式较为合适。     

铝粉粒度对含铝推进剂燃烧特性的影响

研究了铝粉粒度对焦点铝推进剂铝粉凝聚行为和燃烧速度的影响，实验和理论分析表明：增在铝粉粒度有利于减小铝粉凝聚程度，而小粒度的铝粉可以改善其点火与燃烧特性。另外，由于铝粉粒度对推进剂燃面的热效应影响，在低燃速推进剂中随铝粉粒度增大燃速降低；在高燃速推进剂中随铝粉粒度增大燃速升高；所以，合理使用铝粉粒度对研制固体推进剂主是至关重要的     

烟火药燃烧粒子流场的实验研究与数学模型

烟火药的点火能力、光辐射效率等性能与其火焰中燃烧粒子的速度分布相关。利用高速摄影仪对以高氯酸钾、镁粉和硝化棉等构成的烟火药的燃烧粒子的分布进行了实验研究,并根据相关算法对流场进行了数学模拟。通过二值化图像处理方法对高速摄影仪摄取到的连续图片进行了粒子的跟踪统计与速度矢量的分析。通过灰度值加权质心计算法计算出每个正在燃烧粒子的运动轨迹,并建立了正在燃烧粒子运动矢量的数学模型。结果表明:在分析烟火药燃烧粒子的重力、浮力和曳力等条件的影响下,可以建立燃烧反应粒子的坐标与速度的粒子轨迹模型,进而得到燃烧粒子的速度区域分布,该模型能够较好地体现烟火药的火焰粒子的轨迹特征与火焰结构。     

镁粉粒度对Mg/PTFE贫氧推进剂燃烧性能的影响

为研究镁粉粒度对Mg/PTFE贫氧推进剂燃烧性能的影响,采用粒度为86.66,56.89,29.97,25.55μm的四种球形镁粉与聚四氟乙烯粉复合处理,DTA-TG分析热分解特性,用高速摄影仪测推进剂线性和质量燃烧速度,用红外测温仪测其火焰温度。实验结果表明:随着镁粉粒度的减小,复合物的热分解峰温度降低不明显,但推进剂的质量燃速和线燃烧速度显著提高,增幅最多达3倍,燃烧火焰温度也随之升高了170℃。     

爆炸冲击波作用下黑索今基含铝炸药的冲击点火反应速率模型

为分析黑索今（RDX）基含铝炸药中铝粉的颗粒尺寸对炸药冲击点火的影响,以及建立该含铝炸药冲击点火的细观反应速率模型,开展了含铝炸药冲击起爆的实验和数值模拟研究。设计5 μm、 16 μm、40 μm和100 μm不同铝粉粒径,具有相同组分配比和RDX颗粒尺寸的4种炸药配方,对4种RDX基含铝炸药进行了冲击点火起爆实验;通过合理假设,提出RDX基含铝炸药的细观点火模型,并在考虑点火增长的基础上,完善细观反应速率模型,利用细观反应速率模型和含铝炸药的I&G模型对上述实验进行了数值模拟。实验和数值模拟结果表明：对于100 μm、 40 μm、 16 μm和 5 μm粒径铝粉含铝炸药,铝粉在CJ面前的反应度分别为0.80%、2.45%、3.20%和4.15%;随着RDX基含铝炸药中的铝粉尺寸减小,铝粉在CJ面前的反应速率增快,炸药中的前导冲击波传播速度变快且压力峰值增高,压力峰值的出现时间与前导冲击波到达时间的间隔减短,炸药的冲击感度提高;与I&G模型相比,细观反应速率模型计算的压力历史与实验结果更为吻合;细观模型能较好地模拟较大尺寸颗粒铝粉（铝粉尺寸大于炸药颗粒尺寸的1/10）的反应特征,对于100 μm和40 μm铝粉粒径含铝炸药,模拟计算每个拉格朗日位置的前导冲击波到达时间、压力峰值时间和压力峰值等参量与实验结果相差不超过10%。     

铝镁贫氧推进剂中铝颗粒团聚特性

为了研究铝镁贫氧推进剂中铝颗粒燃烧的团聚行为和特性,采用扫描电子显微镜和光学可视化实验方法,对铝镁贫氧推进剂的燃烧过程、铝颗粒团聚产物的微观结构和粒径进行了研究,建立了铝团聚物尺寸预测模型并与实验数据进行了拟合。结果表明,在燃烧表面形成的铝液滴团聚物脱离燃烧表面后,会发生二次团聚。在1.0 MPa下,推进剂试件燃烧较充分,铝颗粒燃烧后为光滑的球状氧化铝颗粒,镁颗粒燃烧后为白色絮状;在0.2 MPa下,推进剂试件燃烧不充分,铝颗粒没有被完全氧化,表面较粗糙。随着燃烧室压强的升高,铝团聚物的体积平均粒径D(4,3)减小,而表面积平均粒径D(3,2)增大,粒径分布趋向单峰化,说明随着压强的增加,D(4,3)和D(3,2)的值越接近,铝团聚物的形状越规则,粒径分布越集中。团聚物粒径与燃烧速率成反比。     

黑索今粉末粒径对快速反应特性的影响

利用激波管技术及光谱技术研究了粉状黑索今（ＲＤＸ）粒径对其快速反应特性的影响。结果表明：不同粒径的ＲＤＸ快速反应都是Ｎ－Ｎ键先断裂，然后生成ＣＨ２Ｏ基团。粗颗粒ＲＤＸ的Ｎ－Ｎ键比细颗粒ＲＤＸ容易断裂；细颗粒ＲＤＸ的快速反应剧烈。在次级反应中ＲＤＸ粒径对生成ＣＮ、ＯＨ、ＮＨ的反应影响不明显；ＲＤＸ粒径越细，Ｃ２越多，ＣＨ越少。     

固体推进剂安全性能影响因素的灰色关联分析

采用灰色关联分析方法,从NEPE推进剂的配方组成、结构角度计算了固体推进剂撞击感度、摩擦感度及火焰感度等多项感度的灰色关联度。通过灰色关联度的对比分析,给出了各感度的主要影响因素及影响因素顺序。配方组成研究结果表明增塑比是影响高能固体推进剂摩擦感度、局部热感度的最主要因素,HMX含量是影响冲击波感度、5 s爆发点最主要的因素,固体含量是影响撞击感度、静电火花感度、火焰感度的最主要因素;结构研究结果表明铝粉粒度是影响高能固体推进剂摩擦感度、火焰感度、5 s爆发点的最主要因素;AP粒度是影响局部热感度、静电火花感度最主要的因素;HMX粒度是影响撞击感度的最主要因素。