键合剂在固体推进剂中的应用进展

综述了固体推进剂中键合剂的研究进展，阐述了键合剂的性质及其在固体推进剂中的应用，介绍了几种常用的键合剂，比如醇胺及其衍生物、氮丙啶及其衍生物、多胺及其衍生物、有机硅类键合剂、钛酸酯类键合剂和中性聚合物键合剂。认为：固体推进剂中键合剂的选择取决于推进剂的配方、制备工艺以及其综合性能的发挥。对于设计开发适用于多种粘合剂一填料体系的通用键合剂，还需要今后在理论和实践两个方面进行更加深入的分析和探讨。     

中性聚合物键合剂改善高能推进剂力学性能的机理分析

在各类含极性增塑剂的高能固体推进剂中加入新型键合剂─—中性聚合物键合剂（ＮＰＢＡ）明显改善了高能推进剂的力学性能。本文综述了国外在研制新型键合剂方面的最新成就，分析、讨论了ＮＰＢＡ提高高能推进剂力学性能的作用机理。     

复合固体推进剂的催化热分解研究

用热分析技术研究复合固体推进剂凝聚相的催化热分解反应，得到大量的热分解参数和有关催化剂的作用规律。     

海因/三嗪类复合键合剂包覆黑索今的研究

采用水-溶液悬浮法,对海因/三嗪类复合键合剂包覆RDX进行了实验研究.通过L9(34)正交实验研究了反应时间、反应温度、键合剂用量和搅拌速度对包覆度的影响规律,并利用X射线光电子能谱(XPS )、扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、差示扫描量热法(DSC)、感度实验等对包覆后的RDX进行表征.正交实验确定的最佳包覆条件: 10 g RDX,反应时间90 min,反应温度50 ℃,键合剂用量0.3 g, 搅拌速度700 r·min-1,包覆度达87%.包覆后RDX表面明亮有光泽,包覆厚度约为0.2 μm.红外光谱中NO2基团的吸收峰红移22 cm-1至1510 cm-1,且吸收带展宽.热分解峰温升高0.4 ℃,撞击感度特性落高提高4.5 cm.     

基于渗透性能选择丁羟推进剂用键合剂的分子模拟研究

键合剂能够改善推进剂体系抗老化性能,而这种效果主要是通过在氧化剂颗粒表面形成键合剂膜层抑制氧化剂分解气体扩散导致的,通过比较氧化剂分解气体在膜层中的扩散速度,可以确定键合剂对推进剂抗老化性能的影响,也为从渗透性能选择推进剂用键合剂提供了理论依据。通过构建聚乙烯和聚苯乙烯模型,采用分子动力学(MD)方法计算了02在其中的扩散系数,模拟值与实验值基本一致,验证了MD方法计算气体扩散系数的可行性。分别通过构建键合剂MAPO、HX-752、TAZ、TEA和MAPO．HAC膜层模型,计算了02和H20在其中的扩散系数。结果显示：从键合剂体系阻碍气体扩散能力来说,可以认为键合剂MAPO．HAC性能最优,MAPO其次,HX-752与TEA再次,而TAZ效果最差。结论也与键合剂对推进剂体系抗老化性能影响趋势一致,验证了采用模拟方法从渗透性能选择键合剂的可行性。模拟显示新型键含剂PMS和PA-MAM具有良好的改善推进剂抗老化性能,效果与MAPO类似。     

复合固体推进剂静电危险性研究进展

从复合固体推进剂静电危险性实验测试方法、理论预估和静电对推进剂的作用机理等三方面,综述了国内外固体推进剂静电危险性研究的进展。国外使用有关设备测量实际作用于推进剂试样上的静电能量作为静电感度评价标准;"渗透系数"模型可实现对推进剂静电危险性的简单预估,基于热点形成发展的计算模型建立了推进剂的静电危险性与推进剂力学、燃烧性能之间的联系;利用红外测温方法,观察到了静电作用过程中热辐射和热传导,形成了广为接受的"热点"形成机理。国内尚需加强复合固体推进剂静电危险性的系统研究,形成可靠的复合固体推进剂静电危险性评价方法。     

复合固体推进剂热分解特性对其断裂性能的影响

研究了ＡＰ／ＨＴＰＢ复合固体推进剂热分解性能对贮存老化期间增长断裂能初始变化率的影响。试验表明，这种变化率与推进剂的起始分解温度、高温分解峰温以及高低温分解活化能成反林，与高低温分解反应速度常数成正比。这些相应关系的线性回归精度均在０．９８以上。     

多功能遥爪键合剂的设计和应用

为了提高键合剂对多种含能填料的适应性,改善固体推进剂的界面粘接强度,设计开发了一种多功能遥爪键合剂.通过分子动力学模拟和应用评估,对键合剂性能进行了研究.结果表明,该多功能遥爪键合剂对多种填料具有较好的键合作用,通过调整键合剂分子主链结构,可以适应不同的黏合剂体系.并且相对于"三爪"型键合剂,"两爪"型键合剂的支化度更小,在黏合剂中的扩散更容易,键合剂向界面迁移的能力越强,键合作用越好.     

神经网络在复合固体推进剂力学性能研究中的应用

在介绍神经网络原理和结构的基础上, 探讨了其在复合固体推进剂力学性能研究中的可能性, 综述了神经网络在这方面的研究现状,并分析了其应用前景.     

复合固体推进剂动态断裂研究

用轻气炮驱动飞片技术对复合推进剂进行了动态压缩和层裂实验，选用有机硅橡胶衬底材料，利用压阻计测得了复合推进剂中的层裂信号，结果表明，复合的推进剂在动态压缩条件下主要表现为固体颗粒高氯酸铵的破碎，即首先在固体颗粒中产生微裂纹，在动加载下呈脆性断裂性质，测得的层裂压力曲线与典型的层裂信号明显不同，同时，采用细观分析方法得到了一个描述固体推进剂断裂的简化脆性损伤模型，并利用本模拟了层裂过程，计算结果与     

丁羟推进剂模型体系中键合剂作用机理的分子模拟研究

为研究不同键合剂在丁羟(HTPB)推进剂中作用机理,采用分子动力学(MD)方法和COMPASS力场对固本填料(Al/Al_2O_3)晶面、键合剂及HTPB所组成的层面模型进行了模拟计算,求得了吸附能与静态力学性能,研究了键合剂对体系力学性能的影响;在303 K温度下对推进剂中氧化剂分解气体O_2和H_2O在键合剂膜层中的扩散进行了模拟,探讨了键合剂对推进剂抗老化性能影响.结果表明,键合剂加入能够增强固体填料同HTPB界面吸附能力,使体系弹性系数增强,刚度增加;而键合剂膜层对气体扩散的阻碍能力也同提高体系抗老化性能趋势一致.     

退役复合固体推进剂中AP提取的工艺研究

为了对退役复合固体推进剂中有效成分进行回收利用,研究了以水作为提取介质提取氧化剂组分高氯酸铵(AP)的工艺条件.探讨了各工艺参数对AP提取率的影响规律,用扫描电子显微镜对提取前后物料的形貌进行表征.结果表明,提取温度、时间及药片厚度是影响AP提取率的主要因素,搅拌速率对AP的提取率基本无影响.适宜的提取工艺条件为:提取...     

复合燃速催化剂对丁羟推进剂燃速压强指数的影响

用测定药条燃速的方法,在２．９４￣８．８２ＭＰａ压强范围内,研究了复合燃速催化剂对丁羟推进剂（ＨＴＰＢ）压强指数的影响。结果表明：三氧化二铁、二茂铁衍生物、铜铬催化剂、草酸盐均能降低推进剂的压强指数,其中铜铬催化剂降低压强指数效果最好,降低幅度达２０％以上;草酸盐降低压强指数的效果与其加入量有关;一些复合催化剂部存在降低压强指数的叠加效应和择优性。     

复合固体推进剂损伤行为的多尺度研究进展

从微观、细观、宏观尺度和跨尺度4个方面,对复合固体推进剂损伤行为的研究进展进行了梳理,重点综述了不同尺度下损伤的观测和表征方法、损伤阈值的确定方法、损伤演化模型的构建方法、损伤数值模拟方法及宏细观跨尺度分析方法,并在此基础上针对当前研究中存在的若干不足,展望了需进一步重点开展研究的方向：拓宽微观尺度上开展复合固体推进剂损伤行为数值模拟时考虑的影响因素的范围,并从多个方面加强与试验研究结论的验证;提高细观尺度上损伤观测试验的能力、损伤演化模型的表征水平和损伤数值模拟的计算精度;提高宏观尺度上损伤识别测试试验的检测精度、损伤阈值确定方法的精确性和损伤演化模型的预测能力;在形成微细宏观单一尺度上复合固体推进剂损伤行为研究的标准规范的基础上,进一步建立推进剂损伤行为跨尺度研究的理论方法体系。     

不同键合剂与RDX表界面作用

研究了多羟基醇类(LBA-22、LBA-201)、海因/三嗪类(CBA)、中性聚合物类(NPBA)和取代酰胺类(LTAIC)键合剂与RDX的表界面作用,并在RDX-CMDB推进剂中考察了这些键合剂的作用效果.采用接触角法和Wilhelmy吊板法测定键合剂与RDX的表界面特性参数,利用调和平均方程计算粘附功.结果表明CBA与RDX间的接触角为35.2°,粘附功为135.01 mN/m.红外光谱中RDX(-NO2)基团的吸收峰红移22 cm-1至1510 cm-1,且吸收带展宽.RDX经键合剂表面改性后,推进剂高温最大抗张强度从空白样的1.02 MPa提高到2.01 MPa,低温延伸率提高140%.各键合剂与RDX间的表界面性能数据与推进剂力学性能改善情况基本一致.     

基于响应面中心复合设计的固体推进剂摩擦感度理论

为了确定固体推进剂生产过程中的各因素对摩擦感度的影响,采用响应面法(RSM)与中心复合试验设计(CCD)相结合,以摆锤角度、滑柱压力、试样温度为影响因素,以固体推进剂摩擦感度值为响应值设计试验,采用摩擦感度测试仪进行试验,并分析试验结果拟合了响应面模型。结果表明,在三个响应面评价精度指标中,相对均方根误差为0.14、决定系数R~2为0.9309、校正拟合度R_(adj)~2为0.8686,说明方程拟合精度高且误差小;由模型方差分析得方差比值F为14.96,表明模型对响应面的影响程度较高;概率值p为0.0001,表明模型有0.01%的概率对响应面无影响;响应曲面图表明了各因素之间的相互作用;优化模型得到最小摩擦感度值所对应的三因素范围为角度小于45°,压力小于2 MPa,温度小于45℃。     

铝基微单元复合燃料在NEPE固体推进剂中的应用

为研究铝基微单元燃料在硝酸酯增塑聚醚（NEPE）固体推进剂中的应用性能,以自制的铝基微单元复合燃料（Al@AP）代替铝粉加入NEPE固体推进剂,以真空定容爆热试验、发动机试验、残渣活性铝测试、高速摄影、单向拉伸试验、工艺性能测试等手段研究了Al@AP对NEPE固体推进剂燃烧、力学、工艺等性能的影响;并对Al@AP在NEPE固体推进剂中的燃烧作用机理进行了分析。结果表明,以19.5%的Al@AP代替FLQT-3 Al后,NEPE固体推进剂的爆热由6039.4 J·g^-1提升至6924.8 J·g^-1,残渣量由28.91 g降至7.64 g,残渣活性铝含量由14.64%降至0.37%,残渣粒径d₅₀由94.12 μm降至24.21 μm,NEPE固体推进剂喷射效率提升,铝粉在燃面停留时间由55 ms缩短至40 ms,且无明显融联团聚现象,且Al@AP对推进剂的燃速、力学、工艺等性能基本无影响。     

固体推进剂用的工艺助剂

综述了用于固体推进剂配方中的工艺助剂,论述了选择工艺助剂的一般原则;流变学基本要求,表面张力相近要求,极性,溶度参数及反应动力学相近要求,就推进剂用工艺的研制方向提出了一些见解。