高分子钝感剂在发射药中的扩散性能研究

高分子钝感发射药是一类新出现的性能先进,用途广泛的发射药。高分子钝感发射药研制须重点解决成品药中钝感剂扩散性和钝感过程中钝感剂可扩散性问题,加强钝感剂扩散性能研究是解决这些问题的关键。本文总结归纳了影响钝感剂扩散性能的有关研究结果和理论,这对两分子钝感剂和钝感工艺是有益的。     

一种新型的聚合物钝感包覆发射药

采用密闭爆发器试验、１４．５ｍｍ机枪试验、加速老化试验等方法，研究了钝感剂分子量对新型的聚合物钝感包覆枪炮发射药性能的影响。结果表明与ＤＢＰ钝感火药及未钝感火药相比，聚合物钝感包覆火药初始燃速较低，燃烧渐增性较强，内弹道效率较高，试验结果还显示聚合物钝感剂迁移比ＤＢＰ小，且聚合物钝感剂迁移性随其分子量增大而下降。     

轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法

为预估轻武器用钝感发射药在贮存过程中,因钝感剂迁移导致弹道性能变化而引起功能失效的问题,采用Fick第二定律和扩散系数与扩散活化能的关系,以发射药钝感层结构相同、其内弹道性能相同为前提,建立了轻武器用钝感发射药功能失效阈值预估方法。应用该方法,采用3种配方钝感发射药分别在75℃和85℃下长贮,计算出各发射药钝感剂药的扩散活化能,并以75℃为基准预测了3种配方钝感发射药65℃长贮下的膛压功能失效阈值,同时在65℃下对发射药进行长贮,通过内弹道试验实测出发射药在65℃长贮下膛压功能失效阈值。结果表明,应用该方法预估发射药膛压功能失效阈值与实测值偏差分别为10.3%、2.9%、7.9%。同时以65、75、85℃下平均扩散活化能,计算出不同温度下发射药功能失效阈值,并对3种配方钝感发射药要满足常规弹药17年的贮存寿命要求的最高贮存温度提出了要求。     

无机钝感剂在深钝感发射药中的应用研究

叙述无机钝感剂应用于发射药的钝感技术，根据密闭爆发器测试结果讨论了该钝感剂的钝感效果；用ＩＣＰ－ＡＥＳ法研究了该钝感剂的迁移量随老化温度和时间的变化规律；并用ＤＳＣ法分析了该钝感剂对发射药钝感层热分解性能的影响。     

具有洁净燃烧特征的高分子钝感枪药

总结了具有洁净燃烧特征的高分子钝感枪药的研究情况。对钝感枪药进行了配方设计、球型药制备、钝感药制备和性能测试，结果表明，高分子钝感枪药具有枪口烟雾小，燃烧洁净，膛压低、初速高，温度系数小，抗迁移能力强等显著优点。新型发射药主要采用了高氧含量的高分子钝感剂、新型安定剂等新材料和新工艺。     

变燃速发射药的低温感性能

根据银纹厚度随温度的变化,改变火药燃烧面和建立一个补偿系统,使变燃速发射药具有低温度系数。通过扫描电镜观察变燃速发射药的微观结构,观察到外层的银纹和银纹厚度随温度的变化情况;通过密闭爆发器实验,对发射药高、低、常温的燃烧性能进行了对比;在30mm火炮上进行内弹道试验,观察其温度系数的变化。结果表明。银纹厚度随温度的变化改变火药的燃烧面积,从而改变了变燃速发射药的气体生成速率;变燃速发射药高、低、常温燃烧性能变化不大;变燃速发射药具有较低的温度系数。     

高能钝感发射药在炮射导弹中的应用

通过理论分析、发射药选择、钝感药制备和弹道性能测试，研究了炮射导弹用高分子钝感GR发射药装药。结果表明：高分子钝感GR发射药用作炮射导弹发射药装药具有膛压低、初速高、炮口烟雾小等显著优点。新装药主要采用了GR发射药(一种含黑索今的高能发射药)、高氧含量的高分子钝感剂及其钝感工艺等新材料和新工艺。     

调节钝感发射药氧平衡的技术途径

通过理论计算 ,对比了几种提高火药氧平衡技术途径的效果。计算表明降低钝感剂含量 ,采用高氧含量钝感剂是两条有效的途径 ,其中后者效果更好 ,副作用小。提高火药氧平衡水平以降低燃烧烟雾 ,需减少火药中不含氧或低含氧量的组分的用量 ,尽管这些材料的用量通常很小。     

钝感发射药的热分解性能实验研究

运用热重法（TG）及差示扫描量热法（DSC）研究了不同钝感剂种类及浓度对钝感发射药的热分解性能的影响。以TG曲线和DSC曲线的临界热分解温度来定性地表征钝感发射药的点火难易程度,传统观点认为发射药经钝感处理后其点火温度应当升高;而实验结果表明对于本文所述钝感剂及其不同浓度处理的钝感药,其TG曲线和DSC曲线的临界热分解温度并未升高,而是略有下降,DSC曲线的吸热量有显著的降低,并对这一实验结果给出了简要的分析。     

发射药钝感剂分布的萃取测定

为建立一种测定钝感剂在药粒中渗透深度和浓度分布的方法,在频率为45kHz的超声波清洗器中,将单樟-11A-8/1发射药试样按规定的不同萃取时间在20℃时用二氯甲烷溶剂萃取,用气相色谱测定每次萃取后萃取液中钝感剂浓度,并计算不同时间段参与萃取的发射药体积,换算成萃取深度,绘制出了发射药深度和樟脑浓度关系曲线。结果表明,以发射药由表及里的深度与其对应樟脑含量关系曲线表示钝感剂分布的方法,更合理,但对试验条件和操作要求较高。     

评估固体推进剂压强温度系数的方法

提出了目前评价压强温度系数所存在的问题,较系统地分析了压强温度系数的变化规律,建立了参比压强温度系数的计算方法。     

单基药燃气生成的控制方法

用高分子单体G和引发剂Y涂覆在带有微孔的单基药表层，然后使其聚合，形成高分子涂覆层，能较好地控制单基药燃气生成。该方法制备的单基药具有较好的燃烧渐增性和明显的低温度效果。     

低温感硝胺火药定容燃烧特性研究

采用小粒药作为冲击药在密封爆发器中研究了低温感（LTSC）高能硝胺包覆火药的燃烧特性,比较了不同温度,不同包覆层厚度条件下包覆药的燃烧特点,为判断包覆药是否具有低温感效果提供了实验基础。     

RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的实验研究

为了揭示RDX-CMDB推进剂中各常见组分对其燃速温度敏感系数的影响规律,制备了一系列含RDX、铝粉及燃烧催化剂的CMDB推进剂样品。采用氮气靶线法测得其在2~14MPa下的燃速温度敏感系数(σp)。讨论了RDX含量、铝粉、燃烧催化剂对RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的影响。结果表明,提高工作压强、增加RDX含量、添加燃烧催化剂均有助于降低RDX-CMDB推进剂在一定初始条件下的燃速温度敏感系数。配方中引入铝粉后可降低中低压下RDX-CMDB推进剂的燃速温度敏感系数,且燃速温度敏感系数几乎不随压强变化而变化。选用含邻苯二甲酸铅和没食子酸铋锆作燃烧催化剂,均可在2~10MPa下降低RDX-CMDB推进剂的燃速压强指数,同时降低燃速温度敏感系数。     

利用选择性溶解法研究NEPE推进剂的微观结构

为探索NEPE复合固体推进剂的微观结构特征，了解各组分在推进剂中的微观形态，对NEPE复合固体推进剂在水和三氯甲烷中的溶解过程进行了现象观测，得到了质量损失及离子浓度变化数据。用扫描电子显微镜对溶解剩余物进行了形貌观测。结果表明，NEPE推进剂中的黏合剂把固体颗粒粘结在一起。从微观结构上看NEPE推进剂比较致密，水和三氯甲烷都只能以渗透方式缓慢进入。推进剂中黏合剂的交联程度不高，未交联的黏合剂很容易被溶解；黏合剂受力伸长时包覆在其中的固体颗粒易脱离出来。     

球扁药低温度系数装药研究

设计了一种由松质球扁药和密质球扁药组成的低温度系数装药,其温度系数由混合药中松质药的含量控制。在不同温度下,用密闭爆发试验和30mm火炮试验测定了装药的燃烧性能、膛内压力波和物理稳定性。结果表明,该装药具有较低的温度系数,膛内燃烧稳定,良好的物理稳定性和装药安全性。     

发射药枪口烟焰检测技术研究

根据检测枪口烟雾和火焰的需要，通过对国内外检测技术的对比研究，研究建立了对枪口烟雾和火焰的检测方法，并对其所测结果进行了分析，为进一步开展发射药枪口烟焰检测研究打下基础。     

Negative Temperature Coefficient of Resistivity in Lightweight Conductive Carbon Nanotube/Polymer Composites

It is particularly difficult to prepare a foam CPC material because its porous structure makes it hard to form a conductive network. We utilized acetone‐assisted dispersion to disperse CNTs into PU foam and successfully prepared a lightweight conductive CNT/assembled PU foam composite. The NTC effect, which exclusively exists in the melt state CPC materials, has unexpectedly been observed in the solid‐state lightweight conductive CNT/sPU composite. Higher gas fraction and lower matrix modulus could result in stronger NTC effect. The mechanism that thermal expansion of gas wrapped in the cellular structure induces more perfect conductive paths has been proposed to satisfactorily elucidate the NTC effect and its gas fraction and matrix modulus dependence.