ETPE发射药等离子体点火的燃烧特性

为解决ETPE发射药点火延迟时间长及难点火的问题,用高功率脉冲电源通过等离子体发生器产生电弧等离子体点燃ETPE发射药,并研究了ETPE发射药在等离子体作用条件下的点火燃烧特性.结果表明,与常规点火方式相比,等离子体作用使ETPE发射药的燃速显著增强,点火延迟期缩短,点火的一致性改变.分析认为,等离子体高温高速射流的强作用使得RDX颗粒快速越过吸热熔融过程达到分解放热阶段,所以ETPE发射药点火延迟期缩短以及燃烧初期燃速提高.     

等离子体对发射药烧蚀作用的机理研究(英文)

为了研究等离子体对发射药的点火燃烧作用机理,在Keidar教授处理烧蚀问题的双层动力学模型基础上,建立了用于描述等离子体对发射药烧蚀作用的物理模型和数学模型。研究了等离子体对SF-3发射药、GR5发射药及新型ETPE发射药的烧蚀作用,利用所获得的电弧等离子体特性参数与发射药的特性参数对烧蚀质量进行了数值模拟。结果表明,在较低的电弧等离子体能量作用下,理论计算结果与实验结果具有较好的一致性,所建立的模型能够反映等离子体对发射药的烧蚀作用过程。随着等离子体能量的升高,理论计算结果与实验结果之间的偏差逐渐加大,反应作用因素影响增强。3种类型发射药中,ETPE发射药对电弧等离子体的敏感程度最弱,SF-3发射药对电弧等离子体的敏感程度最强。     

ETPE发射药的热分解特性与燃烧机理

通过DSC、PDSC分析了点火延迟时间长及难点火ETPE发射药燃烧过程中的热分解特性。用中止燃烧实验装置、SEM电镜观察研究了ETPE发射药燃烧表面的形貌变化及燃烧规律。结果表明,ETPE发射药热分解过程主要由其配方中含能添加剂RDX的热分解过程决定,RDX组分与含能黏结剂BAMO/AMMO聚合物体系之间的燃烧不同步性是造成ETPE发射药点火燃烧性能不佳的主要原因。根据ETPE发射药燃烧过程的特点,归纳出该类发射药的燃烧机理。     

发射药的等离子体点火燃烧中止试验研究

用等离子体点火中止燃烧装置,研究了等离子体点火太根药、双基药、硝胺药及单基药的燃烧中止现象,借助所得回收样品的显微照片和中止压力-时间曲线分析了等离子体与发射药的相互作用规律.结果表明,由于等离子体的侵蚀和辐射作用,发射药的燃烧表面不规则;不同配方发射药的点火延迟时间不同,太根发射药等离子体点火的延迟时间最短,容易实现等离子体点火.发射药的理化性质,包括配方和添加剂成分、表面状况、热传导系数和光学吸收系数等对等离子体点火有着显著影响.     

SF-3发射药的等离子体点火中止燃烧试验

采用有剪切膜片控压的密闭爆发器分别在等离子体点火和常规点火条件下进行该发射药的燃烧性能和中止燃烧两种比较试验.用扫描电镜观测了SF-3发射药的燃面变化情况.结果显示,在底喷式等离子体发生器作用下,SF-3发射药的燃烧表面存在大量微坑,使燃烧表面积大大增加,并导致SF-3发射药等离子体点火燃烧在一定程度上偏离几何燃烧规律.在常规点火条件下,SF-3发射药中止燃烧表面的Cu、C、O三种元素的归一化质量分数分别为0.7%、30.0%、69.3%,而在等离子体点火条件下则分别为3.0%、35.5%、61.5%,表明等离子体发生器所产生的高温C颗粒和Cu颗粒对SF-3发射药的燃烧有显著影响.     

ETPE发射药表观黏度的实验研究

利用ARES应变流变仪测试了不同ETPE发射药配方的表观黏度,并对实验结果进行了数学处理,得到ETPE发射药不同配方的表观黏度与剪切应力关系式.结果表明,影响ETPE发射药表观黏度的主要因素是热塑性弹性体ETPE的相对分子质量、固体添加剂RDX的质量分数及其表面特性以及实验温度.用惰性材料处理RDX表面是调节ETPE发...     

等离子体点火发射药中止燃烧试验原理与装置设计

试验装置是由等离子体发生器、半密闭爆发器本体和一个专用螺栓以及其他附件组成。中止压力和燃烧室的容积可调,等离子体输出参量如输出能量、峰值电流、充电电压、脉冲宽度等可以根据试验要求在一定的范围内变动。该装置可以研究在等离子体点火条件下,发射药燃烧中止后的表面微观变化和燃烧反应机理,从而了解等离子体能量辐射与发射药吸收关系以及等离子体与发射药相互作用时的能量传递方式及其影响因素。     

NGu对含RDX硝胺发射药燃烧性能的影响

为从微观的角度研究NGu对含RDX的硝胺发射药燃速压力指数改变的影响,采用改进的小型点火燃烧模拟装置,在35MPa左右对几种发射药进行低压中止燃烧实验.通过SEM电镜观察发射药在低压下燃烧的表面状况.结果表明,在硝胺发射药的燃烧过程中,NGu在燃烧表面形成较厚的熔融层,抑制了RDX的爆燃;RDX的爆燃与燃烧表面熔融层之间的"均衡状态"影响发射药燃速压力指数的变化,当RDX与NGu质量比小于1时,燃速压力指数明显降低;当RDX和NGu同时存在时,发射药的燃烧表面有针状晶体生成.     

等离子体点火密闭爆发器实验研究

在密闭爆发器中研究了等离子体对含能材料燃烧性能的影响。分析了不同发射药、等离子体电能、电感等因素对发射药燃烧的影响。实验结果对电热化学炮的研究具有重要的意义。     

LOVA发射药点火燃烧性能

制备了含有两种不同黏结剂的低易损性发射药(即LOVA发射药),并应用点火燃烧模拟装置与密闭爆发器对其点火燃烧性能进行了研究。结果表明,LOVA发射药难点火,但在点火药中添加高氯酸铵后可有效改善LOVA发射药的点火性能。LOVA发射药燃烧具有燃速系数低、燃速压力指数高等特点。     

局部阻燃火药在模块装药中的作用

通过定容燃烧实验比较了含局部阻燃火药的模块装药中各装药组分及其混合装药的燃烧性能。结果表明,定容燃烧实验中局部阻燃火药的混合装药p-t曲线拐点处的相对已燃烧部分Ψe值随装填密度的变化而变化。通过不同装填密度的混合装药中止实验,分析了Ψe值变化的原因。由势平衡理论结合实验数据分析表明,Ψe值变化与实际模块装药火炮内弹道p-t曲线上势平衡点的相对已燃烧部分ΨE值变化相对应。在模块装药中,局部阻燃火药能起到调节膛压的作用。     

微气孔球扁药的常压燃烧特征

为了解由化学发泡工艺制备的单基微气孔球扁药的常压燃烧特征,用靶线法测量并分析装填成药柱的微气孔球扁药试样的表观质量燃速随堆积密度、平均粒径、装填条件及发射药初温的变化特征。结果表明,随着试样堆积密度的降低。单基微气孔球扁药的质量燃速逐渐增加,随试样装药直径和球扁药粒径增大,质量燃速显著提高;质量燃速对试样初温敏感,当初温由288K提高到332K时,质量燃速提高了4．5倍以上;装填药粒用的壳体材料和药粒装填高度对传火速度的影响不显著。     

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。     

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.     

高固含量推进剂模压工艺

探索了一条高固含量推进剂较安全的成型工艺路线,重点介绍了一种高固含量球形药工艺.采用内溶法制得纯硝化棉黏合剂体系及硝化棉与ETPE(含能热塑性弹性体)混合黏合剂体系的高固含量(RDX(黑索今)质量分数为55％～60％)球形药,其球形药密度接近理论计算值,颗粒饱满,粒度均匀致密.采用模压成型工艺将其压制成推进剂药柱,药柱经无损检测,均匀致密,内部无气孔.同时药柱进行了各项性能实验.研究结果表明:该工艺方法简单可行,安全可靠.     

多羟基聚醚对高能硝胺发射药抗冲击性能的影响

为研究多羟基聚醚改善硝胺发射药抗冲击性能的效果,以一种硝胺发射药(RP5)药片为原料,分别采用不同数均相对分子质量的多羟基聚醚为增韧剂,制备了不同增韧剂含量的硝胺发射药管状试样。采用落锤冲击试验机和摆锤冲击试验机分别测试了硝胺发射药试样的轴向和径向抗冲击强度。讨论了在低温(-40℃)、常温(20℃)、高温(50℃)下,不同类型、不同含量聚醚对高能硝胺发射药抗冲击性能的影响。结果表明,轴向方向上,加入多羟基聚醚的数均相对分子质量为2 118、质量分数为3%时,对硝胺发射药试样的低温增韧效果较优;径向方向上,加入多羟基聚醚的数均相对分子质量为5 618、质量分数为3%时,多羟基聚醚能使试样的径向低温抗冲击性能提升约50%。     

底涂液对恒压燃速测试用发射药与硅橡胶包覆剂粘接性能的影响

选用的3种底涂液可使硅橡胶包覆剂与发射药牢固地粘接在一起，其粘接剪切强度均大于2．0MPa，并且底涂液可保持较长露置时间而不降低其粘接特性。粘接包覆的发射药恒压燃速测试表明：硅橡胶包覆剂与发射药粘结强度满足高温、高压燃烧情况下对燃速测试的要求。     

B/Fe_2O_3/NC复合物的制备及其对HTPB/AP推进剂性能的影响

为改善硼粉(B)的性能和纳米氧化铁(Fe_2O_3)在固体推进剂中的分散性,用静电喷雾法制备了B/Fe_2O_3/NC复合物,采用扫描电镜(SEM)表征了复合物的表面形貌,用TG-DSC分析了复合物的热性能及其对HTPB/AP推进剂热性能的影响,并用燃速测试和密闭爆发器实验研究了该复合物对HTPB/AP推进剂燃烧性能的影响。结果表明,所制备的B/Fe_2O_3/NC复合物均以团聚体的形式存在,复合物中B的活性提高,其氧化反应温度提前;团聚硼粉对HTPB/AP推进剂燃烧性能的改善效果明显优于原料硼粉;加入Fe_2O_3后,会进一步改善含硼推进剂的燃烧性能,而且随Fe_2O_3含量的增加,在密闭爆发器中HTPB/AP推进剂达到最高压力所需的时间逐渐减小。当Fe_2O_3的质量分数为8%时,推进剂在常压空气中的燃速最大,为不添加B/Fe_2O_3/NC复合物的HTPB/AP推进剂的2.77倍。B/Fe_2O_3/NC复合物对推进剂的热分解具有一定催化作用,且随Fe_2O_3含量的增加催化作用增强。