喷雾干燥前驱体纳米Al悬浮液的制备及分散稳定性

为制备具有良好分散稳定性的喷雾干燥前驱体纳米Al悬浮液,采用机械搅拌和超声分散两种分散方法制备了纳米Al悬浮液,研究了纳米Al粉在主炸药黑索今(RDX)溶液中的分散稳定性。利用紫外可见分光光度计研究了分散速度、分散时间、超声时间、悬浮液质量浓度、分散温度、纳米铝粉的粒径等对悬浮液分散稳定性的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)分析了喷雾干燥后样品的形貌。结果表明:选择粒径为50～100 nm的铝粉,当分散速度为400 r·min~(-1),分散时间为30 min,超声时间为3～10 min,悬浮液质量浓度为1%,分散温度为25℃时,悬浮液的吸光度值最大,分散稳定性达到最佳。     

化爆加载装置系列化设计

简要介绍了系列化化爆加载装置的设计方法。实验结果表明，采用新型平面波透镜的化爆加载装置可以在标准样品材料产生40—230GPa的冲击压力，且Φ40min范围内击靶波形弯曲量、倾斜量都很小，波形轴对称性好，能够满足材料物态方程参数、力学特性参数测量对击靶波形的高精度要求。     

纳米TiO2的氧化铝表面改性及表征

用液相沉积法对纳米二氧化钛进行了表面改性。用XRD、FT-IR进行了表面结构表征,用TEM对改性后的形态进行了观察,用动态法测量了样品与水的湿润角,用静态沉淀法分析了表面处理前后纳米氧化钛在水中的分散稳定性。结果表明,在磁性条件下进行的包膜处理可得到铝包膜,而在酸性条件下易得到游离于TiO_2颗粒的铝化合物颗粒;二者虽然都可提高纳米TiO_2的亲油性,但前者却可有效改善纳米TiO_2在水中的分散稳定性,而后者对TiO_2在水中的分散稳定性影响有限。     

基于稳态法的材料热导率测量平台设计

在对稳态法测量材料热导率原理分析的基础上,设计制作了一套材料热导率测试装置。该实验装置克服了以往准稳态法测量热导率装置中存在的不足,同时开发出了适用于Windows环境运行的热导率测量软件。对热导率已知的三组样品(石英玻璃、聚苯乙烯、45钢)进行测量,验证该实验平台的准确性和良好的可操作性。验证测试结果表明,该实验平台对热导率介于1～10W/(m·K)的材料,测量值与文献参考值吻合得较好。测试实验平台可实现计算机数据采集和数据处理,操作简便,可重复性好,能够满足实际工程中热导率测量的需要。     

基于脉冲超声的FAE燃料云团浓度检测装置

针对FAE燃料抛撒形成的铝粉/空气两相混合物云团浓度检测困难,当前实验室浓度测试方法缺乏实时瞬态检测能力的问题,提出了基于脉冲超声的FAE燃料云团浓度检测装置。该装置基于相关频率的超声衰减理论,结合超声脉冲波的抗干扰能力强和分辨力高的特点,利用气压将一定质量的铝粉吹入20 L容器罐,在罐内形成铝粉/空气两相混合物云团;通过脉冲驱动构建超声脉冲波检测电路,根据不同脉冲周期内的超声脉冲波衰减实现对动态云团浓度计算。试验测试结果表明,该装置对标称浓度50～750 g/m~3分散的动态超声衰减具备明显的梯度特征,拟合得到了超声衰减系数与浓度之间的关系曲线。该装置具备对FAE燃料抛撒云团浓度的检测能力,为实现FAE燃料在抛撒过程中的最优起爆浓度识别奠定了试验基础。     

近红外光谱法快速测试改性双基推进剂组分的均匀性

为了建立改性双基推进剂组分混合均匀性快速定量测试的方法,采用近红外光谱仪对系列双基吸收药样品进行了测试,并对各组分的含量及分散均匀性进行了定量分析。首先,在样品测试基础上建立了组分硝化棉(NC)、硝化甘油(NG)、黑索今(RDX)、水的定量校正模型,各组分模型相关系数均大于0.98,内部预测验证的各组分绝对误差平均值小于2%;然后,连续采集混合过程中样品的光谱,用建好的模型对样品组分含量进行预测,预测结果与实际值的绝对误差小于2%。用各组分含量的变异系数(CV)法和样品原始光谱移动窗口标准差(MBSD)法对样品的混合均匀性进行了分析,各组分的CV值均小于1.5%,MBSD值在0.001以下,两种评价指标都在2.5 min以后达到稳定状态,表明样品各组分分布已经均匀。结果表明,用近红外光谱法测试改性双基推进剂的组分均匀性是可行的。     

激光速度干涉仪(VISAR)的原理和实验

本文介绍一种激光速度干涉仪。它能够测量高速目标的速度,并直接得到速度-时间曲线。文中介绍了干涉仪的原理,给出了实验结果并用该装置测量了子弹在膛内的加速过程。在实验装置中,对于漫反射的样品表面采用功率为2mW的氦氖激光器作为光源,并得到相当好的信号噪声比。该激光干涉仪能够测量漫反射面的运动,对样品表面在实验中的倾斜不敏感,因而是一种很实用的测高速手段。     

云爆燃料分散过程窜火机理的数值模拟

为探索云爆过程窜火现象的物理机制,以环氧丙烷为云爆装药,基于流体力学理论,使用数值模拟软件Ansys对2 kg云爆装置燃料分散过程进行数值模拟,研究燃料分散过程中云雾在驱动和热载荷下的耦合作用;研究耦合作用下云雾的点火条件。结果表明:中心装药量对于云爆装置的窜火具有明显影响,中心装药起爆后产生高温高压推动燃料分散,由于热传导及热辐射机理,在燃料扩散形成的云雾场中同样存在温度场与压力场,云雾场温度高于燃料自燃点,浓度位于燃料爆炸极限区间内时即发生窜火。对2 kg云爆装置的数值模拟表明,发生窜火的位置一般位于云爆装置顶部0.01~0.25 m附近,窜火时间集中在燃料开始分散后的1~5 ms。     

单脉冲雷达目标特性RCS测量及解算方法研究

阐述了雷达目标特性的含义及脉冲雷达RCS特性测量原理,重点介绍了在具备多目标测量的大功率脉冲雷达中目标特性测量设备的组成。从软件设计方面阐述了实现对记录的多目标测量数据进行目标数据分离的机理,多目标雷达测量数据和回波里的多目标特性数据融合及解算RCS过程中的参数标定,最后根据融合处理后的目标特性标准数据求出待测目标特性RCS真值。     

液相色谱分析片状PBX中PETN含量

为获得片状高聚物粘结炸药(PBX)中季戊四醇四硝酸酯(PETN)的准确含量,采用高选择性和灵敏度的高效液相色谱仪,以SB-C18(4.5 mm×250 mm,5μm)色谱柱,紫外检测器,体积比70/30的乙腈-水溶液作流动相,在225nm检测波长下以1.0mL·min-1的流速对片状季戊四醇四硝酸酯(PETN)基PBX样品溶液进行测试。研究了样品处理方式、样品量和溶剂对测量结果的影响。结果表明:将片状PBX炸药剪细成1.0mm3左右的颗粒后称取200mg置于100mL容量瓶中,用乙腈超声溶解30min后静置16h,测试结果与理论值接近,其重复性测试结果的相对标准偏差为0.13%。PETN的检测限为0.054μg·mL-1,在0.8~2.0mg·mL-1的范围内线性关系良好,线性相关系数为0.9994。     

钨粉表面化学镀镍工艺研究

通过对W粉粒径、络合剂组成、W粉装载量等对W粉表面化学镀Ni的镀层形貌、Ni的利用率和镀速的影响研究,得到了Ni含量可控的W粉表面化学镀Ni的优化工艺参数。然后将制得的Ni包覆W粉与一定比例的Cu粉混合,通过放电等离子烧结（SPS）方法制备了67W-25Cu-8Ni合金,并利用扫描电镜（SEM）、X射线能谱仪（EDS）和X射线衍射仪（XRD）对67W-25Cu-8Ni合金进行了分析。研究结果表明：当W粉粒径为4~6 μm,络合剂为焦磷酸钠60 g/L、三乙醇胺100 g/L和柠檬酸三钠8 g/L时,可以得到包覆紧密、完整均匀的化学镀Ni层,并且可以通过改变装载量控制W-Ni复合粉末中Ni的质量百分比;以化学镀W/Ni复合粉末为原料,通过SPS烧结制备的67W-25Cu-8Ni合金中,W/Ni/Cu界面形成了冶金结合,与W-Cu合金相比,烧结致密度大大提高,达到了97%.     

感应等离子纳米钽粉制备技术研究

为了实现对感应等离子技术制备电容器级钽粉粒度、形貌的控制,进行了改变等离子工艺参数的粉体制备工艺试验,试验中考察等离子功率、送粉速率对制备粉体的粒度、粒度分布及其形貌的影响。试验结果表明：在一定等离子体功率下,随着送粉速率的增加,粉体平均粒径增加,比表面积下降;在一定送粉速率下,随着等离子体功率的增加,粉体平均粒径减小,比表面积增加。感应等离子工艺参数的变化可以改变制备粉体性能。     

原料粉体对感应等离子制备钽粉性能影响

利用连续式、感应等离子体技术进行电容器级纳米钽粉制备技术研究,对制备的粉体进行比表面积测试、扫描电镜的形貌观察和粒度分布的统计。结果表明:感应等离子体技术制备的钽粉形貌为球形;手套箱粉体比表面积最高达到40 m2/g以上;随原料粉体粒径的减小,分散性越好,粉体与感应等离子体的能量耦合程度越高。     

六硝基六氮杂异伍兹烷的粒度控制生产工艺

六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的粒度和形貌对其感度、安全性以及填药密度有重要的影响。研究通过控制和优化重结晶工艺条件,分别探索超声辅助重结晶法和反溶剂法中不同因素以及搅拌器类型对CL-20晶体粒度的影响。在超声辅助重结晶法中,考察了超声连续震动和间歇震动频率以及不同超声频率(20~40 kHz)对生产小粒经产品的影响;在反溶剂法中,以乙酸乙酯和三氯甲烷为良溶剂和不良溶剂,考察了三氯甲烷滴加速度(20、50、100 mL·h^-1)、三氯甲烷与乙酸乙酯滴加量比例(1∶1、1∶2、1∶3),重结晶时间(24、48、72 h)以及重结晶温度(30、40、50℃)对大粒径产品的影响。通过设计正交试验,确定了最优条件;在对搅拌器对产品影响的研究中,选择了四直叶开启涡轮式、六直叶涡轮式和双层分散盘三种搅拌器类型以及相应的多种转速对产品的粒度和形貌的影响。结果表明,间歇超声辅助重结晶可显著减小晶体粒度,采用频率40 kHz,每震动30 min,停5 min的超声方式,可以获得平均粒度为14μm的CL-20颗粒;反溶剂法控制粒径的研究中,结晶时间72 h、结晶温度30℃、三氯甲烷滴加速度为20 mL·h^-1、滴加量为150 mL时,可获得大粒径的CL-20产品(平均粒度为140μm);采用双层分散盘制备的CL-20晶体外形为类球形,表面光滑均匀,粒径在40~100μm之间可控。对比四直叶开启涡轮式和六直叶涡轮式搅拌器制备的晶体,采用双层分散盘制得的产品撞击感度和摩擦感度较低,撞击感度特性落高值和摩擦感度爆炸概率分别为23.5 cm和44%。     

激光粒度分析中粉体分散方法的研究

以激光粒度仪测定超细的无机和有机粉体时,关键在于使粉体均匀分散在分散介质中.实验结果表明,分散时所用的超声波功率不同,样品粒度的测定结果也会不同.在加入表面活性剂和六偏磷酸钠后,能较好测定有机物样品的粒度.这主要是分散剂的加入降低了界面张力,使低能固体变成高能固体,从而有利于粒子在分散介质中的分散.     

颗粒级配提高球形银粉振实密度的研究

以链烷醇胺为分散剂,用对苯二酚C6H4(OH)2还原硝酸银,通过调节硝酸银浓度、还原剂配比以及分散剂添加量等工艺参数实现对银粉粒径的控制。用扫描电镜(SEM)表征银粉的形貌、球形度和分散性;用激光粒度分布仪测试不同粒径银粉的粒度分布;参照GB 5162-85测试不同粒径粉体和级配后粉体的振实密度。结果表明:制备的银粉表面粗糙度低、球形度和密实度高,其流动性随粒径的减小变差,振实密度随之减小。合适的颗粒级配能有效提高粉体的振实密度,其最大值达到4.75 g/cm^3。     

超细软磁粉体在介质中超声波分散工艺

研究了超细纳米晶软磁FeCuNbSiB粉体在水、无水乙醇、环氧树脂中的超声波分散工艺。结果表明:采用频率80kHz、功率4kW的超声波,在水溶液中最佳分散剂为2%油酸钠或1%水基特种分散剂,在无水乙醇溶液中,含量为2%的KH550分散体系的超声波分散效果最好;当超声波分散时间小于90min时,超声波处理时间越长,磁粉体在水溶液和无水乙醇溶液中的分散效果越好。当水基特种分散剂的体积分数为1%时,利用高能球磨工艺先分散60min后,再超声波分散90min,取得最好的分散效果,磁粉体的平均粒径达最小值5.7μm;当分散剂KH550的体积分数为2%,分散时间90min时,粒子在无水乙醇中平均粒径达到最小值5.6μm;在环氧树脂中分散时,含量为1%的KH550分散剂的分散效果最好,当分散时间90min时,粉体的平均粒径达到最小值7.5μm。     

工艺参数控制对钼粉粒度分布的影响研究

通过变化MoO3原料粒度、一次和二次还原参数,采用费氏粒度仪和Mastercizer2000型激光粒度分析仪评价还原后的钼粉平均粒度和粒度分布组成。结果表明:MoO3原料粒度与还原后钼粉粒度和粒度分布之间不存在直接的线性关系,原料粒度分布越宽还原后的钼粉平均粒度越小;一次还原MoO3料层厚度增大,还原后钼粉的粒度也增大,粒度分布变宽,D(0.5)值略微减小;氢气露点升高,还原后钼粉的粒度大,粒度分布宽,D(0.5)值也较大;二次还原温度越低,钼粉的粒度越小,但还原温度变化对粒度分布的影响较小。料层厚度增加、氢气流量减小,还原后的钼粉粒度均增大,粒度分布曲线右移。     

铝粉的粒度和形状对闪光剂感度的影响

通过对闪光烟火药剂的感度测试，发现由铝粉配制的闪光烟火药剂对摩擦和冲击比较钝感，而对静电火花和火焰敏感，其感度随着铝粉粒度的减小而增大。非球形铝粉配制的闪光烟火药剂比球形铝粉配制的闪光烟火药剂的感度高。造成这种结果的根本原因是由于铝粉的比表面积不同。     

氧化钇稳定氧化锆超细粉末的制备和性能

采用共沉淀法制备３ｍｏｌ％Ｙ２Ｏ３－ＺｒＯ２超细粉末，使用乙醇或丙酮洗涤沉淀，以消除颗粒团聚。应用ＤＴＡ热分析仪、颗粒度分析仪和Ｘ光衍射仪研究分析了粉末的热分解特性、颗粒大小和分布以及相组成。实验结果表明，粉末平均颗粒直径小于０．５μｍ，在６５０℃下处理的氧化钇稳定氧化锆超细粉末以单斜－四方晶型存在。