纳米Bi2O3·SnO2的制备及对RDX热分解特性的影响

为了研究纳米Bi2O3*SnO2对推进剂燃烧的催化作用,以BiCl3和SnCl4*5H2O为原料,采用共沉淀法制备出纳米Bi2O3*SnO2粉体,产物的粒径约为5 nm.用DSC测试了纳米Bi2O3*SnO2对RDX热分解特性的影响.结果表明,纳米Bi2O3*SnO2对RDX热分解有明显的催化效果,使RDX的分解峰温前移了13.7 ℃,放热量增加665 J/g,活化能降低49.42 kJ/mol.     

铝粉粒度对RDX热分解动力学的影响

采用DSC研究了10.7μm、2.6μm和40 nm铝粉对RDX热分解的影响.结果表明,微米铝粉对RDX的热分解基本没有影响;40 nm铝对RDX的一次分解和二次分解均有明显的促进作用;随着40 nm铝含量的增加,RDX的二次分解峰凸显出来并提前,峰形变得尖锐;当40 nm铝质量分数为30％时,二次分解峰掩盖一次分解峰...     

聚硫橡胶对SZQu推进剂外相容性与安定性的影响

为了探究聚硫橡胶在长期贮存过程中对SZQu推进剂外相容性和安定性的影响,使用DSC和气相色谱分别测试了在75℃条件下老化7、20、35、50、60d的3组样品(SZQu推进剂、SZQu推进剂/聚硫橡胶混合体聚硫橡胶)的热分解峰温及安定性;以热分解峰温的变化判定样品的外相容性,以中定剂及特征气体含量评判样品的安定性。结果表明,混合体系中SZQu推进剂的分解峰温随着老化时间的增加先下降后升高,老化50d后,SZQu推进剂的分解峰温比单独体系中SZQu推进剂的高;老化20d后,混合体系中SZQu推进剂的中定剂含量急剧下降,表明聚硫橡胶与SZQu推进剂的外相容性较差;长时间老化之后,聚硫橡胶组分进入到SZQu推进剂中,使分解峰温升高,聚硫橡胶消耗中定剂,使SZQu推进剂的贮存安定性下降。     

三羟甲基丙烷三硝酸酯的热分解性能

利用高压DSC研究了三羟甲基丙烷三硝酸酯(TMPTN)的热分解特性.结果表明,尽管TMPTN与硝化甘油(NG)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)的结构相似,但TMPTN的热分解特性完全不同于NG和TMETN.常压下, TMPTN有两个峰,一个是熔化吸热峰,另一个是分解放热峰,而NG则是一个熔化吸热峰,TMETN是一个分解放热峰,没有熔化吸热峰;在高压下, TMPTN也有一个熔化吸热峰和一个分解放热峰,只是熔化吸热峰相对没有常压下的明显,随着压力的不同,峰形、峰温、放热量都明显不同.同时对TMPTN的分解机理进行了初步分析,并获得了TMPTN的热分解反应动力学参数.     

HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s-1,均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10-6和1.06×10-5s-1,说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在“等动力学点”(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

RDX/POLY(BAMO-AMMO)基发射药的热分解与燃烧性能

采用差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG-DTG)和密闭爆发器试验研究了RDX/POLY(BAMO-AMMO)基发射药在常压下的热分解与燃烧性能。结果表明,POLY(BAMO-AMMO)热分解反应过程可分为具有不同热效应的前后两个阶段:第一阶段为热效应突出的叠氮基团分解;第二阶段为热效应微弱的残余碳分子骨架热分解。RDX/POLY(BAMO-AMMO)基发射药的热分解过程表现为明显的RDX热分解属性,具有吸热和放热两个主要过程。RDX/POLY(BAMO-AMMO)基发射药的燃速压力指数大于1,且随RDX含量的增加而减小,燃速由RDX决定,并随其含量的增加而提高。     

纳米有机金属盐对RDX/CMDB推进剂燃烧性能的影响

制备了含纳米3-硝基邻苯二甲酸铅、纳米对氨基苯甲酸铜和炭黑复配催化剂(NPAC)的RDX/CMDB推进剂,用靶线法测试了推进剂的燃速,用热重分析(TG)、常压和高压DSC、微型热电偶、单幅彩色摄影和SEM-EDS联用分别测试了热分解性能、燃烧波火焰温度分布、熄火表面形貌和熄火表面的元素。结果表明,与普通3-硝基邻苯二甲酸铅、对氨基苯甲酸铜和炭黑复配催化剂(PPAC)相比,NPAC催化剂可提高RDX/CMDB推进剂中、低压段的燃速,降低其压强指数,拓宽其燃烧平台范围;NPAC可使推进剂低温分解放热峰向低温方向移动,而使高温放热峰向高温方向移动,并使推进剂热分解的放热量增大。NPAC可使推进剂的表面反应区、嘶嘶区和暗区的厚度增大,并使各区温度升高;含NPAC的推进剂的熄火表面碳骨架上的铅、铜元素聚集体的平均粒径小于加入PPAC复配催化剂的推进剂。     

HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s~(-1),均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10~(-6)和1.06×10~(-5)s~(-1),说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在"等动力学点"(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

撞击作用下螺压复合改性双基推进剂药片的响应

采用落锤仪研究了螺压复合改性双基(CMDB)推进剂药片在撞击作用下发生分解、燃烧或爆炸响应的临界值,获得了不同RDX含量、样品厚度及样品温度对推进剂在撞击作用下响应临界值的影响规律。结果表明,在推进剂中引入RDX不会增加推进剂对撞击刺激的敏感程度;RDX的质量分数为0~54.5%时,随着RDX含量的增加,推进剂药片对撞击刺激的敏感程度逐渐降低;样品厚度为1、2、3mm时,随着样品厚度的增加,推进剂药片对撞击刺激的敏感程度显著降低;推进剂在70℃时对撞击刺激比25℃时更加敏感。     

掺杂硝酸镍的RDX炸药混合物的热分解性能的研究

采用差示扫描量热分析（DSC）和热重（TG）分析法,研究了含不同质量比硝酸镍/RDX混合物的热分解性能。通过Ozawa法和NL-INT法对4种不同混合物的表观活化能进行了计算。实验结果表明,随着硝酸镍含量的增加,混合物的热分解分成两个阶段,且吸热和放热量逐渐减小。4种混合物的表观活化能结果表明,随着硝酸镍含量的增加,分解活化能值逐渐减小,热稳定性逐渐变差。     

双基发射药和混合硝酸酯发射药的热分解特性

采用C80微热量仪分析了等容条件下初始药量对双基发射药和混合硝酸酯发射药热分解性能的影响.结果表明,随着初始药量的增大,双基发射药的反应放热峰向低温方向移动,混合硝酸酯发射药的反应放热峰位置基本不变;双基发射药单位质量发热量和反应活化能均呈逐渐降低趋势,而混合硝酸酯发射药单位质量发热量和反应活化能保持在一较小范围内基本不变.这种差异由混合硝酸酯发射药中二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)分解产生的过量甲醛引起.     

RDX改性双基球形小粒药的燃烧特性

讨论了改性双基球形小粒药中RDX颗粒的分布和RDX热分解的特点,提出了RDX改性双基球形小粒药的燃烧机理。通过密闭爆发器实验测定了RDX改性双基小粒药的燃烧特性,并对实验结果进行了理论分析。结果表明,改性双基球形小粒药中RDX与双基火药基体的分解是各自独立进行的;随着压力的升高,改性双基小粒药的燃速将大于改型双基小粒药的燃速。     

发射药燃烧转爆轰的试验研究

为研究发射药燃烧转爆轰特性及其影响因素,采用联合国危险分级试验中燃烧转爆轰试验方法对单、双、三基以及不同药型的发射药进行燃烧转爆轰试验。结果表明,在管厚4mm弱约束条件下,只有三基小粒发射药发生爆轰,在管厚9mm强约束条件下,6/7双基药、6/7叠氮发射药、6/7三基药以及三基小粒药发生爆轰。发射药配方中添加硝化甘油(NG)、叠氮硝胺(DA)和黑索金(RDX)以及减小药型尺寸,可增强发射药的燃烧转爆轰能力,同时,提高壳体约束强度更易发生燃烧转爆轰。     

The Interrelation Between the Thermal Decomposition of Lead Salt and the Platonization Mechanism of Double-Base Propellants

The effects of carbon black, cupric adipate and RDX on the thermal decomposition behaviour of lead flake in double-base system are investigated by DSC measurement. The results show that the thermal decomposition peak of lead flake decomposition shifts to lower temperature with the addition of carbon black, cupric adipate and RDX, and the exotherm heat of lead flake increases with the addition of carbon black and RDX. DSC results are compared with the burning characteristics of practical plateau propellants, the chemical reactions involving lead salts near the burning surface are assumed. The mechanism of the effects of ballistic modifiers and RDX on the phenomenon of platonization are discussed.     

1-氨基-1-肼基-2,2-二硝基乙烯碱金属盐的制备及对改性双基推进剂主组分热分解的催化作用

1-氨基-1-肼基-2,2-二硝基乙烯（AHDNE）与氢氧化钾或碳酸铯反应得到相应的碱金属盐AHDNE-K 和AHDNE-Cs。 通过元素分析和红外光谱对其进行结构表征;采用单晶X射线衍射分析法测定了AHDNE-K的单晶结构,DSC技术研究了两种金属盐对3种改性双基推进剂主组分HMX、RDX和NC/NG热分解的影响。结果表明,AHDNE-K对NC/NG有明显的催化效果,使分解温度降低了约24 ℃,能量增加了1 316 J·g^-1。     

The energy and pressure exponent of composite modified double-base propellant

The paper describes an analysis on the energy and pressure exponents of composite modified double-base (CMDB) propellants. The evaluation of the energy was conducted by means of a thermodynami- cal program. Propellant burning rates were determined by the strand burner method. In the AP-based composition, the energy is enhanced and the pressure exponent reduced with increasing AP content. When AP is partially or entirely replaced by the nitramines HMX or RDX, Isp is improved, and the pressure exponent is inevitably increased. A mixture of lead salicylate or lead o-amino benzoate and copper 2,4- or 3,5-dihydroxy benzoate produces a remarkable effect on the burning nature of the CMDB propellant. It was noted that the pressure exponent decreases from 0.66 to 0.48 with lead and copper salts added at 3.0% in AP-Al, 0.82 to 0.60 at 2.0% in RDX-Al and 0.72 to 0.54 at 2.5% in RDX-AP-Al compositions, respectively.     

RDX对含硼富燃料推进剂一次燃烧产物组分影响的计算研究

为了研究黑索今(RDX)对含硼富燃料推进剂一次燃烧产物组分的影响,用吉布斯最小自由能法计算了5种推进剂配方的一次燃烧产物组分,并通过测试燃烧产物中的总硼含量对热力学计算结果进行了验证。结果表明,采用最小自由能法计算含硼富燃料推进剂的一次燃烧产物组分,其结果准确、可靠;当含硼富燃料推进剂中RDX含量增加时,一次燃烧产物中B_4C和B_2O_3含量减少、C和BN含量增加,且一次燃烧温度也升高;提高一次燃烧压强可提高硼的氧化率、降低B_4C的生成量,有效提高一次燃烧温度,因此提高一次燃烧压强有助于提高含硼富燃料推进剂的二次燃烧效率。     

RDX基发射药相容性和安定性的研究

为了解由黑索今(RDX)、聚氨酯黏合剂、硝化棉等组分组成的发射药的相容性和安定性,采用差示扫描量热法(DSC)进行测定。根据不同加热速率下的峰温,进而求得加热速率趋于零时试样的峰温TP0、单独体系相对于混合体系分解峰温的改变量ΔTP及表观活化能改变率ΔE:Ea,考察了不同单独体系下的发射药的相容性和安定性。研究结果表明,以单基发射药作为单独体系,新型发射药的相容性较好;以RDX或聚氨酯作为单独体系,新型发射药的相容性均较差;新型发射药的安定性低于RDX,高于硝化棉。     

Effect of Lead and Copper Methylene Disalicylates on the combustion rates of double-base rocket propellants

The effect of lead and copper methylene disalicylates and their mixtures was studied on the burning rates (35 kg/cm²-140 kg/cm²), heat of explosion, stability and thermal decomposition of double-base propelants. The results indicate that these salts are very effective catalyst and their mixtures produce super-rate burning (140% increase) with a uniform pressure index value in the entire pressure range. These additives lower “n” value to about 0.2–0.3 in some of the pressure regions. Results of DTA study suggest that these additives decompose in an exothermic mode in the temperature range close to the surface temperature of double base propellants.