含退役双基发射药的低爆速炸药的研究?

研究了一种含双基发射药的低爆速炸药。这种炸药以双基发射药作为敏化剂,以硝酸铵作为氧化剂,二者混合后形成低爆速炸药。炸药由质量分数为75%~80%的硝酸铵、15%~22%的双基发射药、1%~5%的密度调节剂和1%~3%的工艺添加剂组成。试验表明,在低爆速炸药中,随双基发射药质量分数的不同,可制备出满足不同需求的低爆速炸药产品。产品密度控制在0.76~1.02 g/cm3之间,爆速在1 500~2 200 m/s之间,猛度在8.8~9.7 mm之间,殉爆距离达到4 cm。分析探讨了双基发射药的含量、粒度、密度、直径等对爆速的影响。     

黑索金爆轰合成纳米金刚石-Al_2O_3复合材料

采用纳米金刚石与B_2O_3高温共熔,与Al溶胶溶液均匀混合等步骤制备前驱体粉末,与不同质量分数黑索金均匀混合制成药卷,起爆药卷,收集爆轰产物分析。利用XRD、场发射透射电镜观察,并且运用BKW计算程序运算含Al、B元素特殊炸药的爆轰参数,探讨产物生成的机制。分析爆轰产物的组成成分、形貌结构。结果表明:纳米金刚石-Al_2O_3结构的纳米颗粒具备纳米金刚石易与任何极性物质兼容、分散稳定好、不易团聚等优点。爆轰反应生成的高温、高压使Al_2O_3、B_2O_3-纳米金刚石分子间的化学键断裂,形成游离态的B_2O_3-纳米金刚石、Al_2O_3自由基,自由碰撞后迅速凝结成小液滴。高温作用下,Al_2O_3熔化成球状,吸附B_2O_3-纳米金刚石,且黑索金比重越大,得到的产物包覆结构越明显。形成的纳米颗粒比原有的纳米金刚石粉末粒径增大许多。     

黑索金基含铝炸药的热重分解及几种热分解动力学参数的关联关系

通过热重分析法(TG)测定了12种不同比例Al-黑索金(RDX)含铝炸药的热分解过程,分别获得不同升温速率下的热分解峰温。采用Kissinger方程计算了该系列RDX基含铝炸药的热分解表观活化能和指前因子,研究了RDX组分含量对其混合炸药热分解表观活化能E_d的影响。结果表明:随着该系列炸药中RDX含量的逐渐升高,热分解活化能E_d逐渐增大。同时,将该系列RDX基含铝炸药的TG热分解动力学参数与其5s热爆发、差示量热(DSC)热分解动力学参数相关联,发现这3种热分解的动力学参数符合同一补偿规律,获得的动力学补偿效应方程为:lnA_a、_b、_d=0.26E_a、_b、_d+3.2911,相关系数r=0.9988。     

典型湿度条件下某双基发射药的安全储存寿命预估

弹药装配过程中需要控制湿度以避免静电危害。为了确保火炸药安全储存寿命预估的准确性,加速老化试验中应加入湿度条件。以某双基发射药为研究对象,以装药工房湿度上限（相对湿度75%）作为其老化湿度条件,考察湿度封装及裸药干燥条件下样品的失效模式及预估寿命。结果表明:两种试验条件下,样品的机械感度、热分解温度均无显著变化;初始燃速随老化时间的增加而增大,但达到的最大压力不变;安定剂含量随老化时间的增加而明显下降。以安定剂质量分数消耗50%为失效判据,该双基发射药30 ℃、75%湿度封装与裸药干燥条件下的安全储存寿命分别为9.7 a和11.4 a,表明壳体内的微湿度环境对药剂的安全储存寿命具有显著影响。     

一种发射药温度检测系统的设计及分析

在装药非稳态传热理论基础上,以发射药温度测量工程为背景,设计了温度检测系统．系统以嵌入式ARM处理器LPC2131为微控制器,采用DS1820作为数字温度传感器,采集发射药环境温度,用于发射药精密温度解算．介绍了系统中各单元的具体实现,并给出系统的硬件框图和软件框图．经部分和整体调试得出,系统测量精确、工作稳定可靠,达到了设计要求．     

硝胺含量变化对变燃速发射药燃烧产物组成的影响

采用最小自由能法计算出硝胺含量不同的发射药燃烧产物中可燃性气体成分的含量,从理论上计算了硝胺含量变化对发射药燃烧产物组成的影响;用密闭爆发器-气相色谱法分析燃烧产物成分,测定各气体产物含量。研究结果表明,随着配方中硝胺含量的增加,发射药的火药力增大,燃烧产物中CO含量降低,可燃性气体总量降低。     

用快速筛选仪研究发射药的热分解

文章采用了一种新的热分析仪器——快速筛选仪(RSD),来研究两种发射药改铵铜推进剂和单基8/1推进剂的热分解过程,分析所得数据得到相应的热分解特性参数以及热动力学参数,发现改铵铜的起始分解温度在150~168℃左右,而8/1在175~185℃左右。8/1单基药活化能E=238.30 kJ/mol,指前因子A=3.7×1017s-1;改铵铜推进剂活化能E=216.67 kJ/mol,指前因子A=2.1×1017s-1。     

基于激光干涉法精密测量材料线膨胀系数装置的研究

阐述了中国计量科学研究院自行设计和研制的基于激光干涉法材料线膨胀系数测量的装置.该装置采用单频激光干涉法测量样品长度变化.为了消除样品自重带来的影响,进行了新的光路设计,以实现材料线膨胀系数的绝对测量,其分辨率小于1 nm.在常温下采用美国国家标准技术研究院(NIST)标准参考物质硼硅酸玻璃进行了测试,测得材料线膨胀系数与NIST公布值的相对偏差在1.2%以内,结果证明,该测量装置的性能是可靠的.     

高固含量改性双基推进剂流变性能的影响因素

为了了解含RDX的高固含量改性双基(CMDB)推进剂的流变性能,采用转矩流变仪研究了螺杆转速、机体温度、口模直径、口模长径比以及RDX含量对CMDB推进剂(代料或实料)流变性能的影响。结果表明:CMDB推进剂代料表观黏度会随着螺杆转速的增加、药浆温度的升高、口模长径比的增大而减小,随口模直径的增加而小幅度增加;CMDB推进剂表观黏度随RDX含量增加而减小,且随着螺杆转速的增加,表观黏度降低趋势更加明显。     

双基火药储存过程中安定剂含量的快速检测技术

为解决传统检测方法耗时长、操作复杂等问题,研究了近红外光谱法快速定量检测双芳 3双基火药中安定剂含量的可行性。通过分析安定剂的特征光谱区间,得到合适的建模波段。采用不同的光谱预处理方法和选取最佳主因子数优化模型,使用偏最小二乘法建立安定剂的定量校正模型,对模型进行了外部验证。结果表明:使用1 100~ 1 248 nm、1 323~ 1 515 nm波段,采用标准正态变量变化（SNV）预处理原始光谱,主因子数为7时建立的定量校正模型的预测准确性和稳定性较高。校正模型决定系数(R²_C)以及交互验证的决定系数(R²_CV)分别为0.991和0.987;校正标准偏差（R_MSEC）和交互验证的标准偏差（R_MSECV）分别为0.065和0.077。使用预测集样品对建立的最佳校正模型进行外部验证,安定剂含量预测值与参考值的平均误差为0.044%。该方法可用于双芳-3双基火药中安定剂含量的快速检测。维也里试验证明,近红外光谱法可以用于评估双芳-3双基火药安定性的好坏。     

不同比例混合溶剂重结晶黑索金的热性能研究

本文利用超声辅助喷雾重结晶原理,以不同比例的二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺为混合溶剂,采用溶剂非溶剂法制备了亚微米RDX粒子.基于Kissinger法,使用差式扫描量热仪(DSC)研究了在不同比例的混合溶剂中细化得到的RDX粒子的热分解性能.结果表明:随着N,N二甲基甲酰胺在混合溶剂中的比例逐渐增加细化后的RDX的表观活化能逐渐降低;当N,N二甲基甲酰胺和二甲基亚砜的比例为4∶1作为溶剂细化的RDX热稳定性最差.     

用过期“双迫”发射药改制射钉枪药的研究

文章分析了将过期“双迫”药改制成射钉枪药的可行性．实验表明,改制可采用球形药工艺,制品能满足射钉枪的使用要求．     

发射药内包装袋材料的研究及其应用

发射药外包装采用复合纸桶后，选用内包装材料是关键。通过对各种塑料薄膜的防静电性、防潮性以及与发射药的相容性研究，并且，对包装件进行性能试验、运输试验和动态试验，确认了防静电塑料薄膜材料是发射药、炸药、弹药、烟火剂、火工品等产品内包装袋的理想材料。也提出了对防静电塑料薄膜袋今后提高质量方面的意见。     

高能发射药动态力学强度的影响因素研究?

对19孔的高能发射药进行落锤撞击试验,观测药粒撞击损伤状态以及F-t曲线,研究药粒受力方向、撞击能以及温度等对高能发射药动态力学强度的影响。结果表明,改变受力方向,裂纹和破碎均在沿发射药的轴线方向上出现,表明发射药力学强度的各向异性;因为受径向撞击作用时,发射药粒易于破碎,故装药设计时,可使发射药的主要受力方向为轴向排布,可有效防止发射药的撞击破碎。随着撞击能提高,发射药的损伤百分数增加,F-t曲线上峰值逐渐增大,增大的幅度不断减小。随着温度升高,F-t曲线峰值由25.0 k N降为5.8 k N,脉宽由1.6 ms增加至5.1 ms,发射药的响应情况由脆性断裂逐渐转变为塑性形变。     

改善发射药燃烧性能的包覆物选择研究

采用树脂及乳液对发射药表面进行包覆,改善发射药的燃烧性能,比较不同包覆层对燃烧性能的影响.结果表明,包覆层种类的差异对于发射药的燃烧温度影响不大;丙烯酸和苯丙乳液适于作为包覆原料,其包覆层能起到较好调节燃速的作用.     

单基发射药生产过程中驱水棉水分含量的快速检测方法?

由于驱水棉的水分含量对单基发射药成型工艺有着较大的影响,采用近红外光谱分析技术对驱水棉水分含量进行快速检测。通过对比分析纯水、硝化棉(NC)、乙醇以及驱水棉的光谱图,确定了水分含量检测建模区域为5 015.6~5 224.8 cm~(-1)和6 525.9~7 008.7 cm~(-1)。比较不同光谱预处理方法,发现标准正态变量校正(SNV)、一阶导数和平滑的组合方法对驱水棉的光谱进行预处理效果最好。采用偏最小二乘法对水分含量建立定量校正模型,并对预测集样本进行预测和对模型进行重复性验证。试验结果表明:校正集和交互验证相关系数R2分别为0.995 4和0.994 4,预测均方根误差RMSEP值为0.039 0,对预测集的药料样本预测的平均相对误差为0.997%,模型的重复性良好,检测时间小于20 s,能满足单基发射药连续自动化生产工艺的要求。     

金纳米棒的热稳定效应研究

以十六烷基三甲基溴化铵表面活性剂为结构导向和稳定剂,采用种子生长法制备了尺寸大小较为均一的金纳米棒,通过透射电子显微镜、紫外可见光谱、X射线衍射等进行表征,结果表明,在生长液体系下,随着温度的升高和时间的延长,金纳米棒的纵向等离子共振吸收峰发生了明显蓝移,金纳米棒形貌逐步由棒状变成大颗粒球状,初步探讨了金纳米棒在温度调控下发生形变的机理。     

加速老化作用下发射药的内弹道性能研究

为研究发射药内弹道性能随着储存时间增长的变化,通过高温加速老化试验的方法模拟得到不同储存时间的发射药。利用密闭爆发器装置对不同老化时间下的11/7发射药、7/14发射药的内弹道参数进行测试,得到发射药燃烧过程中压强随时间以及燃速随压强的变化过程。试验结果表明随着老化时间的增长,发射药的最大膛压越高;发射药老化时间越长,在相同的压强下发射药燃速越大。但是不同老化时间发射药的最大膛压值及燃烧值相差幅度不大。     

不同层状变燃速发射药药型的内弹道性能数值模拟

为研究药型对层状变燃速发射药内弹道性能的影响,基于经典内弹道理论建立了多种药型的层状变燃速发射药物理燃烧模型,并推导计算了对应的形状函数与燃气生成猛度表达式,通过VC++软件对在定容条件下的不同药型的层状变燃速发射药内弹道性能进行了数值计算。结果表明：圆饼与方片层状变燃速发射药的燃烧性能相似,且比两面包覆的矩形变燃速发射药燃烧性能好;对于长方体变燃速发射药四面包覆比两面包覆的燃气生成猛度有明显的提高。在12.7mm枪装填条件下,长方体四面包覆比两面包覆膛内最大压力和弹丸初速分别降低11.94%和2.39%。     

SC-CO2及工艺条件对高固含量发射药CA/CaCO3体系挤出停留时间的影响

为了研究挤出过程中超临界二氧化碳（SC-CO₂）对高固含量发射药停留时间分布的影响,采用示踪粒子轨迹跟踪技术研究了醋酸纤维素（CA）/碳酸钙（CaCO₃）/SC-CO₂代料停留时间的影响因素,结合反应器流动模型确定了CA/CaCO₃/SC-CO₂在机筒中的流动情况。数值模拟结果显示,注入体积流量为0.1 mL/min的SC-CO₂后,平均停留时间缩短了35%,Pe减小了196.4;螺杆转速由6 r/min增加到14 r/min时,平均停留时间缩短了54.5%,Pe减小了210.8;当机筒温度从40 ℃升高至60 ℃,平均停留时间减少了19%,Pe减小了75.0。反应器流动模型拟合结果显示,螺杆转速由6 r/min增加到14 r/min时,CA/CaCO₃/SC-CO₂的体积分数从0.65降低到0.62。由此可知,SC-CO₂的加入、螺杆转速的增加以及机筒温度的升高都显著缩短了物料的停留时间,并促进了轴向混合,CA/CaCO₃/SC-CO₂在螺杆内的主要流型为活塞流。