静态与动态高压对含能材料热分解的影响

利用常压和高压差示扫描量热仪（DSC、PDSC）在动态和静态状下研究了CL-20、HMX、RDX、NC、NG、NG NC等几种含能材料的热分解,探讨了常压与高压条件下,静态与动态对这些含能材料热分解的影响。结果显示含能材料热分解受压力和动态气氛的影响有三种情况：1、热分解同时受到压力和动态气氛的影响;2、热分解既不受压力也不受动态气氛的影响;3、热分解只受压力的影响而不受动态气氛的影响。     

金属氢化物在含能材料中的燃烧、热分解及应用研究进展

为了促进金属氢化物材料在含能材料中的研究应用,从金属氢化物在含能材料中的燃烧、热分解和应用3个方面对金属氢化物在含能材料(EMs)中的研究现状和前景进行了概述。结果表明,在含能材料中加入适量的金属氢化物可以有效地改善混合体系的燃烧热、能量水平等其他方面的性能指标。将金属氢化物添加在含能材料中具有巨大的潜力,但金属氢化物与含能材料间的相容性及金属氢化物本身的稳定性等阻碍了金属氢化物在含能材料中的应用。其中,开发具有适当热稳定性的金属氢化物较为迫切。掺杂和纳米晶化是提高金属氢化物热力学性能最有效的两种方法。     

含氯高分子材料燃烧 热分解氯化氢生成特性的研究

含氯高分子材料，从３００－７００℃燃烧时都有氯化氢产生，基本不依赖于燃烧的温度和空气供给条件。     

含氟化合物在含硼含能材料中的应用研究进展

概述了硼颗粒点火燃烧过程及其应用在含能材料中的不足。梳理近年来关于含氟化合物改善硼颗粒点火燃烧性能的研究进展,探讨了不同含氟化合物对于提升硼颗粒点火燃烧性能的机理和效果,同时对含氟化合物改善硼颗粒点火燃烧性能的研究提出展望。     

超细含能材料表征技术研究进展

综述了超细含能材料的表征技术研究现状,对超细含能材料的表征技术变化进行了分析,提出了今后的研究方向,即充分发挥多学科优势,进一步开展超细含能材料表征技术及作用机理的研究,以获得具有实际应用价值的超细含能材料的表征技术方法。     

纳米含能材料研究进展

综述了纳米含能材料组分和复合物的制备方法和性质,指出国内外研究的含能材料纳米级组分包括纳米铝粉、纳米硼粉和纳米级单质炸药。纳米复合物主要包括单质炸药（氧化剂）纳米晶分布于连续基质所形成的纳米复合物、介稳态分子间复合物和碳纳米管与含能材料组分的纳米复合物。纳米级铝粉和硼粉的制造技术是电爆法和等离子体法;纳米级单质炸药的制备方法是各种基于超临界流体的处理技术;Sol—Gel法是制备含能纳米复合物的主要方法。     

含能材料双螺杆工艺研究进展

通过对国内众多企业实际考察和国外文献资料调研,分析了国内外螺压工艺技术发展现状。国外部分着重介绍了含能材料双螺杆工艺发展状况,国内部分重点介绍了双螺杆工艺在民用技术领域的应用研究与发展现状,通过对比了解了我国与发达国家在含能材料双螺杆工艺方面的技术差距,指出了国内含能材料双螺杆工艺发展趋势。     

含能材料和含能材料学科的进展（2）

(三)复合含能材料的最新进展 1.不敏感炸药 通过混合炸药组分的选择,可以对单体炸药的特征进行改性,以满足不同环境的要求。近期发展了多种塑料粘结炸药,有代表性的是不敏感炸药。     

含能材料和含能材料学科的进展（1）

含能材料学科与含能材料 (一)含能材料学科 含能材料学科是隶属于兵器科学与技术科学的二级学科,研究的对象为化学能源(含能材料),主要用于军事,完成推进、炸毁、抛射等作战目的,并是人身防卫、宇航战术和战略用陆、海空武器的能源。     

固体含能材料点火引燃技术研究进展

总结归纳了化学能引燃、光能激发、电磁波、高压冲击波、电能激发以及气固流动换热等6种不同能量激励方式下固体含能材料的点火引燃方法,重点综述了点火引燃技术的性能特点以及其在固体含能材料基础研究方面的研究进展。固体含能材料与点火引燃技术之间具有匹配性,点火引燃技术的选择需综合考虑复杂度、稳定性与集成难度等系统特点,以及点火机理、升温速率、堆积形态等固体含能材料特性。基于固体含能材料在点火燃烧本征机理与点火燃烧控制规律两方面的基础研究需求,指出固体含能材料的点火引燃技术将向更安全可靠高效、可精确控制能量输出与可实现测量装置高度集成等方向发展。未来工作中建议进一步加强含能材料领域的单颗粒点火燃烧本征机理阐明、多种颗粒堆积形态点火燃烧研究体系完善与点火燃烧特性控制策略构建等方面的研究内容。附参考文献112篇。     

苦味酸碳酰肼含能配合物的制备及其对CL-20热分解的影响

用碳酰肼、苦味酸与相应的金属盐在水溶液中反应制备出苦味酸碳酰肼钴、铜、铅含能配合物Co(CHZ)4(PA)2.3H2O、Cu(CHZ)4(PA)2.4H2O和Pb(CHZ)2(PA)2.4H2O(CHZ为碳酰肼,PA为苦味酸),通过元素分析和FT-IR分析对产物进行了分子式推测。用标准方法测定了含能配合物的撞击、摩擦和火焰感度,应用DSC和TG-DTG法测试了含能配合物对CL-20热分解过程的影响。结果表明,含能配合物都能够一定程度降低CL-20的起始分解温度和峰值,用Kissinger法和Ozawa-Doyle法获得了含能配合物/CL-20混合物的第一放热分解过程的活化能Ea和指前因子A,表明含能配合物Cu(CHZ)4(PA)2和Co(CHZ)4(PA)2使CL-20的热分解活化能由原来的222.8kJ/mol降至186.6kJ/mol和183.0kJ/mol。     

5,5′-偶氮四唑过渡金属含能配合物对RDX和HMX热分解行为的影响

用DSC研究了5种5,5′-偶氮四唑过渡金属配合物MATZ(H2O)n(M=Mn,Ni,Zn,n=6;M=Co,Pb,n=3;ATZ=5,5′-偶氮四唑离子)对RDX和HMX热分解行为的影响。用分解峰温、热爆炸临界温度等特征参数评价了含配合物的二元混合物与纯组分的热分解行为。结果表明,配合物对RDX的影响大于对HMX的。含配合物的二元混合物的热分解行为与纯组分的热分解行为类似,配合物的分解影响了RDX和HMX的热分解特征参数。     

Thermal Decomposition and Combustion of Ammonium Dinitramide (Review)

A comprehensive review of thermal decomposition and combustion of ammonium dinitramide (ADN) has been conducted. The basic thermal properties, chemical pathways, and reaction products in both the condensed and gas phases are analyzed over a broad range of ambient conditions. Detailed combustion-wave structures and burning-rate characteristics are discussed. Prominent features of ADN combustion are identified and compared with other types of energetic materials. In particular, the influence of various condensed- and gas-phase processes in dictating the pressure and temperature sensitivities of the burning rate is examined. In the condensed phase, decomposition proceeds through the mechanisms ADN → NH₄NO₃ + N₂O and ADN → NH₃ + HNO₃ + N₂O, the former mechanism being the basic one. In the gas phase, the mechanisms ADN → NH₃ + HDN and ADN → NH₃ + HNO₃ + N₂O are prevalent. The gas-phase combustion-wave structure in the range of 5–20 atm consists of a near-surface primary flame followed by a dark-zone temperature plateau at 600–1000°C and a secondary flame followed by another dark-zone temperature plateau at 1000–1400°C. At higher pressures (60 atm and above), a final flame is observed at about 1800°C without the existence of any dark-zone temperature plateau. ADN combustion is stable in the range of 5–20 atm and the pressure sensitivity of the burning rate has the form r _b = 20.72p ^0.604 [mm/sec] (p = 0.5–2.0 MPa). The burning characteristics are controlled by exothermic decomposition in the condensed phase. Above 100 atm, the burning rate is well correlated with pressure as r _b = 8.50p ^0.608 [mm/sec] (p = 10–36 MPa). Combustion is stable, and intensive heat feedback from the gas phase dictates the burning rate. The pressure dependence of the burning rate, however, becomes irregular in the range of 20–100 atm. This phenomenon may be attributed to the competing influence of the condensed-phase and gas-phase exothermic reactions in determining the propellant surface conditions and the associated burning rate. __________ Translated from Fizika Goreniya i Vzryva, Vol. 41, No. 6, pp. 54–79, November–December, 2005.     

二硝酰胺铵的燃烧和热分解

通过燃速测定、差示扫描量热技术（DSC）和热失重技术（TG）研究了有机金属化合物（OME）对二硝酰胺铵（ADN）单元推进剂的热分解和燃烧性能的影响.1～12 MPa范围内,1%OME可以提高ADN单元推进剂的燃速.TG和DSC分析表明,OME可以显著降低ADN的起始分解、放热温度;OME含量对ADN的起始热分解温度有明显的影响.热分解动力学分析显示,加入1%OME后,ADN的热分解活化能降低30%左右.     

含能配合物Ni（C5N5O5H-4）2（by）2的晶体结构和热分解性能

培养了含能配合物Ni(C5N5O5H42)(by2)(by=吡啶)晶体,用X射线单晶衍射法测定了其分子结构。其晶体属于单斜晶系,空间群为P21/C,a=9.0070(18)nm,b=10.002(2)nm,c=19.445(4)nm,β=93.69(3),V=1748.1(6)nm3,μ=0.633mm-1,Z=4,S=1.00,最终残差因子[I>2σ(I)]R1=0.0530,WR2=0.1162,对于全部数据R1=0.0965,WR2=0.1358。用DSC、TG-DTG对该配合物的热分解过程进行了研究。结果表明,该配合物的热分解过程仅由1个剧烈的放热峰组成,剩余残渣量约5.508%。用Kissinger法和Ozawa-Doyle法计算出配合物热分解过程中的表观活化能和指前因子分别为224.30kJ/mol和7.32×1019s-1。     

碳纳米管对高氯酸铵燃烧和热分解的催化作用

通过干混法、水混法和丙酮混法制备了高氯酸铵（AP）与碳纳米管（CNTs）的复合物,研究TCNTs对AP燃烧和热分解的催化作用。结果表明：随着CNTs添加量的增加,AP／CNTs复合物的燃速增大,压力指数降低,对于相同CNTs添加量的AP／CNTs复合物,CNTs对AP的催化作用依赖于不同的混合方法,按干混法、水混法和丙酮混法的次序,催化作用依次增强,AP／CNTs复合物的燃速依次增大,压力指数依次降低。     

热动力学软件在含能材料老化方面的应用研究

利用热动力学软件对含能材料的热流信号进行分析处理,得到2种小口径半球形基座推进剂和一种EI推进剂的动力学参数,并通过高温段的实验数据,推测低温段的反应速率及参数。利用动力学参数预测50～100℃的分解机理,并模拟得到了50℃恒温情况下,推进剂储存7年的热流数据曲线。这使准确推测含能材料在各种温度情况下的老化情况成为可能,并且能够对任意气候条件下含能材料的老化反应情况进行精确模拟。     

储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解性能

采用TG-DTG、DSC以及动力学分析方法研究了储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解性能。结果表明,相对于Al/AP/HTPB推进剂,储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解温度降低,放热量提高;A20/AP/HTPB推进剂的凝聚相反应程度提高2.44%,第二、三温区的热分解活化能(Kissinger法)分别降低4.06%和22.63%;A30/AP/HTPB推进剂的凝聚相反应程度提高10.61%,第二、三温区的热分解活化能(Kissinger法)分别降低30.89%和38.87%。储氢合金对AP/HTPB推进剂的热分解有催化作用,并且该催化作用随着储氢合金中Mg0.45Ni0.05B0.5Hx含量的增加而增强。     

固体推进剂燃烧机理诊断方法的研究进展

介绍和评述了诊断含能材料热分解和推进剂燃烧波结构的方法、仪器和研究进展,以及含能材料和推进剂热分解和燃烧波结构的研究结果,探讨了燃烧机理研究方法的发展方向。提出需要不断完善和更新推进剂燃烧的诊断方法,以获得更为全面的接近真实条件下推进剂燃烧的有效信息。附参考文献14篇。