PBX炸药体膨胀特性研究

研制了适用于PBX炸药体膨胀的测试装置。采用此装置分别对热固型与热塑型PBX炸药的体膨胀力进行了测试,获得了两种炸药由常温升至75 ℃时的体膨胀力和体膨胀力随温度的变化曲线。试验结果表明,两种炸药的体膨胀力均是随着温度的升高而增加,在60～70 ℃范围内体膨胀力增加最大。炸药类型对炸药的体膨胀特性有较大的影响,热塑型PBX的体膨胀力远远大于热固型PBX的体膨胀力,是热固型炸药体膨胀力的8～9倍。对比不同质量的PBX-A炸药试验结果发现,随着炸药质量的增加,炸药体膨胀力随之增加;对体膨胀力-质量曲线进行线性拟合发现,体膨胀力随着质量的增加基本呈线性增长趋势。     

浆体膨胀复合材料混料器结构优化

为实现浆体膨胀复合材料的均匀混合,保证充填体强度,设计利用粉料罐车卸料风力余能进行粉料混合的混料器,基于Fluent对粉料混合过程、内部流场分布、混粉效果等进行分析,并对混料器结构参数进行优化。结果表明:设计的混料器能够满足生产需要,粉料混合均匀度随入料口与出料口面积比增大而逐渐增大,随圆柱与圆台高度比增大,先增大后减小;Fluent模拟从更微观、更本质的角度揭示粉料混合过程中速度场、压力场及颗粒运动轨迹,为混料设备的结构优化提供理论依据。     

高能炸药驱动下弹体膨胀破碎过程试验研究

为了获得高能炸药驱动下战斗部壳体破碎机理,选取新型弹体材料30CrMnSiNi2A钢、40CrMnSiB钢以及典型弹体材料50SiMnVB钢,采用超高速摄影技术拍摄壳体静爆,获得了不同弹体材料壳体膨胀破碎过程,引入弹体径向膨胀系数,建立了考虑弹体材料性能影响的壳体径向膨胀距离随时间变化的函数关系式,并试验测定了三种材料弹体形成破片的最大初速。分析试验结果发现,新型弹体材料壳体膨胀速度和破片初速更大,相比50SiMnVB钢壳体,30CrMnSiNi2A钢和40CrMnSiB钢壳体形成破片的最大初速分别提高了19.0%和31.9%。不同合金钢材料壳体形成破片初速沿壳体轴向分布规律相同,最大初速出现在距起爆点约70%圆筒长度处。该研究结果将为杀爆战斗部壳体材料选取及设计提供参考依据。     

金属纳米团簇结合能的计算模型

金属团簇在尺寸较小时一般为多面体形.通过考虑团簇的内部原子、面上原子、棱上原子以及顶点原子对团簇结合能的贡献,将键能模型推广至纳米团簇体系.计算表明,虽然棱上原子以及顶点原子对大尺寸微粒的结合能贡献不大,但对于团簇的结合能计算则特别重要.推广后的键能模型可以被用来研究不同形状团簇的结构稳定性和熔化热力学等.     

分子动力学模拟铝纳米微粒结合能的尺寸效应

利用分子动力学方法,模拟了原子数79～1865尺寸范围具有面心立方结构的Al纳米微粒的结合能.结果表明,Al纳米微粒的结合能随微粒尺寸的减小而降低.由于分子动力学模拟考虑了结构驰豫,给出的结合能数据比表面积差异模型的预测值高2%～8%.通过对不同尺寸的对偶分布函数研究表明,Al纳米微粒在原子数大于555时保持理想的fcc结构,而原子数小于381时逐渐偏离fcc结构.     

基于鼓包法的薄膜材料界面结合能的测定

薄膜材料的应用范围越来越广泛,薄膜材料的界面结合能对其使用过程具有重要影响。鼓包法是测量薄膜材料界面结合能的一种重要的方法。通过有限元软件ABAQUS模拟鼓包实验,并用ABAQUS中的内聚力模型表征薄膜与基底之间的界面性能,最终得到薄膜材料的界面结合能。计算结果表明:薄膜开裂时的压强和挠度的乘积与界面结合能呈线性关系,且斜率随鼓包模型的孔径变化而变化。通过不同孔径下的模拟最后得到Ni薄膜界面结合能的表达式,且表达式中的参数在实验过程中简单易测。     

基于分子动力学的DNAN基熔铸炸药结合能和热分解反应性能研究

采用Compass力场对DNAN基熔铸炸药的结合能、溶度参数进行分子动力学模拟。计算结果表明:DNAN/RDX混合体系的溶度参数大于DNAN/HMX混合体系的溶度参数;当RDX团簇和HMX团簇的直径均大于15×10^-10 m时,DNAN/RDX混合体系的结合能远大于DNAN/HMX混合体系的结合能。基于ReaxFF-lg力场的分子动力学计算方法,对目标温度为2 000~3 500 K时DNAN/RDX混合炸药的热分解反应进行研究。结果表明:DNAN分子和RDX分子在高温下的初始分解反应路径均会受到影响;除了两种组分的硝基官能团发生脱落形成硝基官能团的初始反应路径不会受到影响之外,DNAN分子生成CH₂O碎片、RDX分子生成HONO和C₃H₃N₃碎片的反应路径均会受到抑制。     

废旧电器产品中贵金属回收问题研究

本论文主要分为四个部分,第一部分介绍了课题的研究背景、研究目的和研究内容。第二部分研究了目前我国关于废旧电器产品中贵重金属回收利用的现状。第三部分结合我国的实际情况针对目前废旧贵金属的回收现状展开分析。第四部分是根据我国的实际情况,对废旧电器产品中贵金属的回收前景提出具体的对策和措施。     

二元A1-Ni纳米团簇结合能的尺寸和成分依赖性研究

利用分子动力学的方法研究了二元A1-Ni团簇结合能的尺寸和成分依赖性。研究表明，低于300K时，团簇的结构不依赖于成分，仍然保持面心立方结构。成分一定时，团簇的结合能随着尺寸的增大而增大；尺寸一定时，A1-Ni团簇的结合能先随着Ni含量的增大而增大，当Ni含量为O．75时，达到极值，而后随着Ni含量的增大而减小，说明Al0.25Ni0.75为最稳定的结构。对于A1-Ni团簇进一步研究表明，Al有表面聚集的趋势。     

超临界流体膨胀减压-撞击流技术制备脂溶性药物微粒

将撞击流技术与超临界流体膨胀减压过程结合,以利福平为模型材料,考察该技术用于脂溶性药物超细微粒制备的可行性,系统分析了混合器的压力和温度、溶液浓度、进液速率、析出器的温度及撞击距离对微粒粒径及粒径分布的影响。结果表明,与超临界流体膨胀减压过程相比,超临界流体膨胀减压-撞击流技术可制备出形态更好的利福平球形微粒,微粒粒径更小、分布更均匀。采用撞击流技术后,减弱了超临界流体膨胀减压过程参数(如溶液浓度、进液速率等)对微粒的不利因素,可在较大的操作范围内制得粒径分布均匀的微粒;同时强化了液滴和热气体之间的传质和传热,微粒干燥效果得到了明显改善,在低于超临界流体膨胀减压过程适宜析出器温度10℃时,仍能得到分散性较好的微粒,有效降低了能耗。     

预报复合材料热膨胀系数的细观力学模型

建立了一国观力学模型用于预报复合材料的有效热膨胀第数。利用这一模型计算热膨胀系数无需对复合材料进行热应力分析，仅需知道在某一相关外力场作用下，其组分的内部的平均应力场问题即可解决。     

Alchemy‐Inspired Green Paper for Spontaneous Recovery of Noble Metals

Recycling of noble metal from waste materials, namely from electronic wastes (e‐waste), spent catalyst, and industrial wastewater, is attracting growing attention due to the scarcity, economic importance, and criticality of those noble metals. Traditional techniques reported to date require toxic reagent and strict extraction conditions, which deeply hinders the development of precious metal recovery in complex environments. Here, an approach is proposed that uses flexible metallic transition metal dichalcogenide (TMD) paper, which provides abundant active sites for spontaneous adsorption and reduction of noble metal ions, as an Alchemy‐inspired template to recover noble metal in an efficient and green way without the aid of reductant and heating. The metallic TMD (MoS₂, WS₂) paper is shown to rapidly extract five noble metal ions (Au, Pd, Pt, Ag, and Ru) from complex samples containing various interferents. This unique property endows the metallic TMD paper with gifted ability in extracting gold from e‐waste, and recovering platinum group metals (palladium and platinum) from spent catalysts, which provides a blueprint for the design of next‐generation green platforms for noble metal regeneration.     

零件材料精确热膨胀系数的测定

本文对现有的热膨胀系数测量方法进行分析，指出其对于高精度测量的局限性。本文还着重分析了我们自己设计的一套高精度的热膨胀系数测量仪，并通过该仪器测出了一些常用材料的微分膨胀系数。     

碳纤维复合材料湿膨胀系数试验方法

提出了一种复合材料湿膨胀系数的测定方法，讨论了影响复合材料湿膨胀系数的因素，通过对Ｔ３００－３２３１复合材料吸湿规律的试验研究，验证了该方法。结果表明，该方法可以很好地用于碳纤维增强复合材料的湿膨胀系数的试验研究。     

一种用于线膨胀系数测量的高稳定性激光干涉系统

介绍了一种可以对材料长度变化进行测量的高稳定性双光程激光干涉系统,由于该干涉系统的测量光路和参考光路具有相似的传播路径,光程差仅由被测试样的长度引起,干涉系统具有较强的抵抗环境温度变化和振动等外界干扰的能力。通过平晶反射膜测量试验,对干涉系统的稳定性进行了验证,结果表明在6. 5 h内测量数据的标准偏差为4. 2 nm。该激光干涉系统可用于材料尺寸变化(如线膨胀系数)的高准确度测量。     

铜线材热膨胀系数的理论分析和实验研究

分析了面心立方结构晶体铜线材的热膨胀系数随温度的变化关系。采用精密仪器DIL402PC热膨胀仪测定了铜的热膨胀系数,得到在100℃到380℃之间铜的热膨胀系数基本保持在2.0836×10^-5/℃,比通常实验室条件下测得的结果稍大。温度大于380℃时,铜的热膨胀系数随温度呈线性增加。理论分析与实验测定的结果基本一致,说明应用此理论亦可以解释其它面心结构晶体的热膨胀系数。     

不同添加剂对钛酸铝热膨胀系数影响的研究

钛酸铝是一种优异的高熔点、低膨胀无机非金属材料．为提高其强度、抑制其热分解,往往在钛酸铝中引入添加剂．本文研究了单一添加剂和复合添加剂对钛酸铝膨胀系数的影响．结果表明：引入少量的稀土元素氧化物能显著降低钛酸铝的热膨胀系数．引入1～4mol％CeO₂或2mol％La₂O₃可使钛酸铝的膨胀系数降至接近于零．这就为开发零膨胀材料提供了新的方法．在钛酸铝中引入1～4mol％Fe₂O₃,其膨胀系数保持不变．在含有4mol％Fe₂O₃的钛酸铝中再引入SiO₂,钛酸铝的膨胀系数增大,而加入另一种稀土元素氧化物则能降低其膨胀系数．三种添加剂的适当配比能将钛酸铝的膨胀系数调整至最小．这对于引入复合添加剂对钛酸铝的改性是很有意义的．