浇铸无烟CMDB推进剂流变性能

为有效调节改性双基(CMDB)推进剂(主要组分为硝化棉、硝化甘油和黑索今)的流变性能,利用HAAKE旋转流变仪研究了增塑剂、高分子增稠剂及温度对CMDB推进剂流变特性的影响。结果表明,CMDB推进剂为具有屈服应力的假塑性流体,调整增塑剂硝化甘油与吉纳的比例(m(NG)∶m(DINA)=10∶1,8∶1,6∶1),当增塑剂比例降低,CMDB推进剂粘度和屈服值增大,流动活化能减小;高分子增稠剂含量增加,CMDB推进剂粘度明显增大,流动活化能减小;温度升高,CMDB推进剂粘度减小。     

基于端羟基含氟黏合剂的含铝浇注PBX炸药性能

为提高炸药密度及爆轰能量,将端羟基含氟黏合剂（密度1.40 g·cm^-3）应用于浇注PBX（polymer bonded explosive）炸药配方中。研究了甲苯二异氰酸酯（TDI）、异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）、六亚甲基二异氰酸酯（HDI）、六亚甲基二异氰酸酯三聚体（3HDI）四种异氰酸酯固化剂对端羟基含氟黏合剂体系粘度、固化过程的影响,同时考察了固化剂对固化成型和力学性能的影响。结果表明,固化剂可显著降低黏合剂体系粘度。在25~70 ℃考察温度范围内,温度越高,黏合剂体系粘度越低。60 ℃以上端羟基含氟黏合剂体系粘度变化平缓且各体系相差较小。三官能度异氰酸酯作为固化剂,粘度、开放期及凝胶时间更适用于浇注PBX炸药制备工艺。基于88%固含量的含铝浇注炸药配方和捏合-真空吸注-固化制备工艺,以HTPB作为对比,研究端羟基含氟黏合剂对炸药制备工艺及性能的影响。端羟基含氟黏合剂基PBX炸药浇注流变性能和固化成型质量均较好,密度和爆热分别为1.96 g·cm^-3和7790 J∙g^-1,较HTPB基PBX炸药分别提升6.52%和6.55%。     

含硝酸酯推进剂液相组分的流变特性

采用流变学方法研究了CMDB、NEPE和BAMO推进剂液相组分的流变特性。结果表明,CMDB、NEPE和BAMO推进剂液料的流动曲线符合牛顿流体模型,CMDB推进剂液料的黏度在20~50℃范围内为0.012 8~0.053 7Pa·s,NEPE推进剂液料的黏度为0.287 4~1.284 0 Pa·s,BAMO推进剂液料的黏度为0.506 7~2.273 0 Pa·s;3种推进剂液相组分的表观流动活化能ΔEη分别为37.62 KJ/mol、39.28 KJ/mol和39.17 KJ/mol。     

高能硝胺发射药流变性能研究

为了提高高能硝胺发射药工艺稳定性并为成型模具设计提供依据,利用毛细管流变仪研究了溶剂比、温度、硝化棉含氮量对硝胺发射药胶化物料流变性能的影响规律。通过对数据进行线性回归分析,得到了物料的非牛顿性指数n、粘流活化能△E_η。实验结果表明:物料流变性能呈现典型假塑性流体特征,随着剪切速率的增大,n值减小非牛顿性增强;表观粘度随着溶剂比增大、温度升高或含氮量的降低而降低。     

Al-Si合金流变性能的研究

利用自制的流交性能测试装置对Al-5％Si合金的流变性能进行了测试。通过实验,建立了Al-Si合金流变性能的机械模型,进而建立了Al-5％Si合金流变性能本构方程,并对本构方程中的各参数进行了确定,为利用计算机对Al-Si合金铸件的热裂进行数值模拟创造了条件。     

三维网络结构CL-20/Al@Co/NBC复合物的制备与性能

为了改善Al粉在混合炸药中的释能特性,综合微结构设计和Al颗粒表面改性优势,构筑了三维网状六硝基六氮杂异伍兹(CL-20)/Al@Co/硝化细菌纤维素(NBC)复合物.首先采用置换法在Al粉表面包覆Co,形成核壳结构Al@Co粒子;再利用模板法将Al@Co和CL-20沉积在NBC的三维网状结构中,得到三维网状CL-20/Al@Co/NBC复合物.采用透射电子显微镜(TEM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)进行形貌结构表征,并通过热分析、感度和燃烧测试进行性能分析.结果表明,Al@Co粒子为Co在Al表面形成一层厚度约32 nm包覆层.CL-20/Al@Co/NBC复合物呈三维网状结构,与相应的NBC+CL-20+Al混合物及CL-20/Al/NBC复合物相比,Al的高温热分解峰温分别提前123.7℃和99.5℃,放热量分别增加5.93 kJ·g-1和4.50 kJ·g-1.且CL-20/Al@Co/NBC的点火延迟时间更短、燃烧速率更快;撞击感度(30 J)和摩擦感度(192 N)均有所降低.     

二元铝-锂合金组织结构与性能的关系

本文通过对三种二元铝-锂合金在不同热处理条件下的组织结构观察和力学性能实验,研究了其第二相沉淀特征和微观组织与性能的关系。结果表明,525℃固溶1h是这些合金最佳固溶条件。190℃25h是峰值时效条件,此时弥散强化和有序强化作用均最大;相同时间160℃时效为欠时效条件,析出相颗粒较小,强(硬)度较低,220℃25h过时效处理,δ′相粗大,合金变形时位错绕过δ′相,因此,此时无有序强化作用,强(硬)度下降。     

DAP-4/MW复合物的原位包覆制备及其热分解性能和感度性能研究

针对DAP-4摩擦感度较高的特点,采用非水溶剂的原位包覆方法,以微晶蜡(microcrystalline wax,MW)为包覆层,制备DAP-4/MW复合物。对DAP-4包覆前后的形貌和结构进行表征,分析DAP-4/MW复合物的热分解行为,并对其感度性能进行测试。结果表明：MW可很好地包覆在DAP-4表面;MW的原位包覆使DAP-4的初始热分解温度提前,当MW含量从1%增加到5%时,DAP-4在不同升温速率下的分解温度均呈现下降趋势,活化能(nergy of activation,Ea)呈先降低后增加趋势,少量加入MW可降低DAP-4的Ea;当MW原位包覆含量为5%时,样品DAP-4/MW5%的摩擦感度(20%)和撞击感度(0)较DAP-4的摩感(100%)撞感(15%)显著降低,微晶蜡的原位包覆可有效提升DAP-4的安全性。     

电动增压器对柴油发动机低速稳态性能的影响

相比于涡轮增压,电动复合增压技术可以提高发动机进气流量和进气响应。通过研究电动增压器转速对发动机扭矩、空燃比和经济性的影响,得出外特性工况下电动增压器的最佳工作点。基于废气涡轮增压器功率、进气功率和燃烧效率,对电动复合增压发动机进行性能仿真,并将电动复合增压发动机与原机进行性能对比。结果表明:电动复合增压系统可以有效提升发动机低速大扭矩区域的工作性能,发动机低速大扭矩区域增加约18%,油耗在220 g/(kW·h)以下区域增加约16.7%;在指示功率增量中,动力循环功增量远大于增压功率提升;增压功率增量主要由废气涡轮增压器的增压功率提升组成;废气涡轮焓降功率提升是废气涡轮增压功率提升的主因。     

稀土氯化物对铝锂合金熔剂性能影响的研究

通过热分析方法研究了不同配比的LiCl+LiF熔剂的熔点,观察熔剂在Al-Li合金液面上的流动性、铺展性。CeCl_3~-、LaC1对溶剂性能及合金组织的影响。研究发现,必须适当地选择LiCl与LiF的配比,才能很好地保护Al-Li合金熔体。熔剂中加入稀土氯化物使其性能明显改善,并且,稀土元素对合金组织具有细化作用。     

一种改性HTPB固体推进剂的流变特性及其3D打印成型

快速发展的增材制造技术为固体推进剂传统浇注成型的柔性化、适应性差等问的解决题提供了有效途径。传统热固性固体推进剂的流平性好,无法逐层沉积成型。因而,为实现热固性固体推进剂的3D打印成型,本研究对其液相组分进行了改性,通过添加少量定型助剂共混改性端羟基聚丁二烯（HTPB）,制备得到改性HTPB固体推进剂,并对其的流变特性进行了研究。结果表明,共混改性使黏合剂黏度、表观黏流活化能升高;改性HTPB固体推进剂流变特性符合Herschel-Bulkley方程,且流动性随温度升高而提高;同时,改性HTPB固体推进剂在室温下具有较高储能模量（＞10⁴ Pa）以及较小的损耗角正切（ω＜10 rad·s^-1,G″/G′＜0.5）,整体不呈现流动性,且少量定型助剂对推进剂的热分解行为没有产生显著影响,实现了改性HTPB固体推进剂的3D打印成型。     

不同粘结体系对 PBX 炸药能量输出特性的影响

粘结剂作为PBX炸药中重要的添加剂,对炸药的力学性能、能量特性等都有很大的影响.为研究不同粘结体系对PBX炸药水下爆炸能量特性的影响,首先对不同粘结体系炸药配方进行优化设计,然后进行不同粘结体系PBX炸药的水下爆炸试验.试验结果表明:与HTPB惰性粘结体系炸药相比,含能粘结体系应用于PBX炸药后,比冲击波能提高了12%~23%;但是由于含能粘结体系力学和工艺性能的限制,使得炸药固含量降低,降低了炸药的气泡能.总的来看,TEGDN、GAP、HTPB粘结体系的PBX炸药总能量分别达到了2.01、1.99、2.15倍TNT当量.     

半固态加工技术的发展和应用现状

综述了半固态近终形加工技术的现状和发展概况。主要介绍了半固态金属的制备技术、成形技术、工业应用和研究开发等方面的成果与动向。     

退火态TC4钛合金热变形本构关系的研究

利用Gleeble-3800热模拟机对TC4钛合金在550~800 ℃温区进行热变形试验研究。通过真应力、真应变分析得到TC4钛合金峰值应力随温度升高而降低、应变速率增大而升高,确定了550~800 ℃温区热变形激活能、建立了流变应力本构关系以及峰值应力与温度和变形速率之间的函数关系。通过热变形模拟为TC4钛合金热加工参数的合理制定与控制提供依据。     

粒度级配对CL-20基浇注传爆药流变性能的影响

以不同粒度的CL-20（140μm、20μm和2μm）为高能固体填料,HTPB为粘结剂,采用捏合工艺制备了具有不同粒度级配的传爆药药浆。采用博勒飞旋转流变仪对传爆药药浆的流变性能进行了测试和对比。结果表明：药浆粘度随粗颗粒含量的增加先减小后增大,当粗细颗粒质量比为2∶1时达到最小;在此比例下,药浆的粘流活化能也较小,综合流变因子最大。此外,粒度级配中粗细颗粒的粒径变化对药浆的粘度也都有明显影响,其中粗颗粒粒径变化对药浆粘度的影响更大。     

新型亚稳态合金材料冲击释能特性

为研究新型ZrNiAlCuAg亚稳态合金材料的冲击释能特性,采用准密封箱试验系统对含能破片进行了冲击超压试验,研究了材料在不同冲击速度下的超压时程曲线变化规律、超压峰值和超压峰值增长率。对比了新型ZrNiAlCuAg亚稳态合金材料与多种多功能含能结构材料的单位质量能量密度和单位体积能量密度。结果表明材料超压时程曲线呈先急速上升后缓慢下降的特点,其超压峰值、超压峰值增长率均与冲击速度正相关;当冲击速度大于1400 m·s~(-1)时,其反应效率接近40%。低速冲击时,材料的能量密度与其它含能破片相近,冲击速度达到1100 m·s~(-1)时,其能量密度快速上升,并超越其它种类含能破片,当冲击速度为1485 m·s~(-1)时,新型ZrNiAlCuAg亚稳态合金材料的单位质量能量密度达到3.83 kJ·g~(-1),单位体积能量密度达到0.026 kJ·mm~(-3)。     

亚稳态材料的变形失稳及应力平台

亚稳态的 Cr Ni系奥氏体不锈钢在 - 1 96℃拉伸应力应变曲线发现有弹塑性失稳与应力平台现象 ,试验结果表明应变率增加 ,εphεL 增大。 XRD分析证明弹塑性失稳点是应变诱发马氏体形成起始点 ,应力平台是形变硬化和相变软化在一定应变范围内达到动态平衡造成的 ,它与吕德斯带在试样中的传播有着本质的不同。测定计算得到 :产生单位体积分数马氏体相变所需的应变能 ,即相变能为 3.85× 1 0 6 J/ m3,且在弹塑性失稳及应力平台阶段其值保持恒定     

钢的屈服强度与激活能

研究了１６Ｍｎ钢在较大范围温度和应变速率下的屈服强度以及激活能与应力的关系。屈服强度和对数应变速率分阶段呈线性关系，且随温度降低和应变速率升高而升高。外加应力对激活能无影响，但增加温度使其升高。通过拟合分析，获得屈服强度和温度、应变速率以及激活能的关系，该关系可以获得与试验较为理想的吻合。     

热压烧结C_p/SiC复合材料的低温氧化行为研究

采用热压烧结技术成功制备Cp/SiC基复合材料,并对其进行短时间低温氧化行为研究。针对不同碳粉含量的Cp/SiC复合材料,分析氧化处理过程对其相组成、氧化层结构以及质量损失行为的影响。研究结果表明,随着碳粉含量增加,氧化层表面的孔洞尺寸和深度均呈现出增加的趋势。氧化层与碳化硅基体的分界清晰,无过渡区,不能形成致密氧化层,反应氧化层厚度也逐渐增加。添加碳粉不利于SiC基复合材料的抗氧化性的改善。