锆粉对高氯酸钾热分解反应的影响

为研究平均粒径1μm的锆粉(Zr)对高氯酸钾(KClO_4)各步热分解反应的影响,通过X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG/DTG)研究了纯KClO_4和质量比为50∶50的Zr/KClO_4两种体系的热分解过程。XPS结果表明,锆粉的加入促进了KClO_4第一步热分解生成KClO_3的可逆反应平衡向右移动。利用线性拟合方法求解了两步热分解过程的动力学三因子,计算结果表明,加入小粒径锆粉后第一步热分解的活化能降低,指前因子增大,最可几机理函数由G(α)=[-ln(1-α)]~(3/4)变为G(α)=-ln(1-α),热爆炸临界温度由587.7℃降至516.9℃;第二步热分解活化能升高,指前因子不变,最可几机理函数均为G(α)=-ln(1-α)。因此,锆粉的加入促进了KClO_4的第一步热分解,增加了反应的活性位点,使反应更易进行,提高了反应速率,但同时锆粉表面被氧化为氧化锆,作为惰性物质掺杂于KClO_4和KClO_3之间,使得第二步热分解的表观活化能升高,但其不参与反应,不改变反应机理     

微米锆粉的热氧化过程研究

为探究微米锆粉的热氧化过程,进行锆粉氧化反应动力学分析,通过激光粒度分析、扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)等方法对所研究锆粉颗粒的粒径分布、微观形貌、元素含量以及物相特征进行了研究。通过热重分析法(TG)和差示扫描量热法(DSC)开展了不同升温速率的氧化过程研究,得到不同升温速率下锆粉氧化的DSC-TG曲线,进一步分析得到锆粉热氧化的动力学参数以及反应模型。结果表明,锆粉样品的粒径主要分布在15～46μm,颗粒形状不规则,且主要包含Zr元素,锆粉颗粒主要物相为金属Zr;锆粉氧化过程可以分为初始氧化,加速氧化、剧烈氧化和反应平衡四个阶段;锆粉的非等温氧化过程符合随机成核和随后生长模型函数,其积分表达式为G (α)=[-ln(1-α)]~(5/2)。因此微米锆粉热氧化反应动力学的活化能E_a为175.83 kJ·mol~(-1),指前因子A=1.91×108s~(-1),反应速率常数k=1.91×10~8exp(-2.1×10~4/T)。     

Al/KClO4点火药爆热测定的影响因素

为了对 Al/KClO4点火药的爆热进行更准确的测定,采用理论计算和实际测量,分析探讨了铝粉和高氯酸钾粒径及标准火药加入量对爆热测定的影响.结果表明:铝粉粒径是影响点火药爆热测定的内在因素,铝粉平均粒径越小点火药爆热值越高,平均粒径在为9.34μm 时该点火药剂爆热值最高为9 952 J/g,接近理论计算值;高氯酸钾粒径(0.07~0.14mm)对其爆热值影响较小;标准火药量是影响点火药爆热测试值的主要外在因素,其加入量为0.8g 时该点火药的爆热有极大值.     

纳米β-Cu的制备及其对超细AP的催化性能

采用湿法机械研磨法制备了纳米2,4-二羟基苯甲酸铜(β-Cu)。通过X射线粉末衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)表征了β-Cu颗粒的结构、粒径及形貌。同时,研究了纳米β-Cu对高氯酸铵(AP)的催化性能。结果表明,β-Cu颗粒粒径约为100 nm,呈类球形。DSC分析表明,纳米β-Cu对6μm和1μm超细AP具有显著的催化作用,可使二者的高温分解峰温分别降低至373.1℃和351.2℃;表观分解热分别增加至1529 J·g-1和1513 J·g-1;反应速率常数分别提高近10倍。相比6μm AP,纳米β-Cu对1μm AP具有更好的催化效果,使其高温分解峰温更低,反应速率常数更大。     

斯蒂芬酸铅的微纳米化及性能研究

采用微乳液法合成出平均粒度在10~20μm之间的斯蒂芬酸铅(W-LTNR),在合成LTNR过程中,加入适量研磨珠制备出平均粒度在5μm以下的细化LTNR样品(Y-LTNR)。通过电子显微镜和激光粒度测试仪对细化前LTNR、W-LTNR及Y-LTNR样品晶体形貌和粒度进行分析,采用差示扫描量热分析仪(DSC)和真空安定性测试仪,测试了3种LTNR样品的热性能和5s爆发点。结果表明,3种LTNR样品的DSC分解峰温度基本保持一致;相比细化前LTNR,高能冷却研磨后样品(Y-LTNR)活化能有所提高,5s爆发点温度略有提高,热感度有所降低。     

添加四氧化三铅且锆粉过量的快燃速引燃条

针对现有热电池激活时间较长的问题,提出了添加四氧化三铅且锆粉过量的方法制备快燃速引燃条。在热电池现有锆-铬酸钡引燃条中加入四氧化三铅且使锆粉过量,形成锆-铬酸钡-四氧化三铅引燃条,以缩短电池激活时间。试验表明:在高低温环境下,装有快燃速引燃条的热电池比现有热电池的激活时间减小了约50%。     

超高分子量聚乙烯高温环境抗冲击能力研究

为研究超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)在高温环境下的热性能和力学特性,对不同高温处理1h后的UHMWPE进行了SEM、DSC以及XRD分析。结果表明:150℃处理后纤维表面和断面已失去原有结构,XRD衍射峰峰值明显降低;DSC结果显示,与高温试验前及其它高温处理后有2个较大的吸热峰不同,150℃处理的样品仅有1个吸热峰,且峰值较低。对纤维包覆成的CDF进行爆轰性能试验,结果表明150℃处理后的样品抗冲击强度严重下降,已不能满足CDF的要求。     

1,2,3,4-丁四醇四硝酸酯的合成、表征和性能

以赤藓糖醇为原料,采用硝硫混酸硝化,制备了1,2,3,4-丁四醇四硝酸酯(ETN)。采用光学显微镜和扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差热扫描量热法(DSC)以及感度试验方法研究了ETN的微观形貌、结构特征、热分解特性、爆轰性能和感度特性。结果表明,ETN呈无规则薄片状,具有硝酸酯基炸药的结构特点。在DSC曲线中有一个熔化吸热峰和一个宽化的放热峰,热分解活化能为187.05 kJ·mol-1。理论计算得到ETN的生成焓(506.9 kJ·mol-1)、爆速(8467.3 m·s-1)、爆热(8492 J·g-1)和爆压(34.5 GPa)。ETN的特性落高H50为18.1 cm、摩擦爆炸百分数为68%、5 s延滞期的爆发点为208.86℃,感度高于太安(PETN)(H50=25.3 cm)。     

C_6H_2(NO_2)_3ONH_4的晶形控制与性能表征

采用苦味酸和氨水制备出不敏感单质炸药苦味酸铵(C_6H_2(NO_2)_3ONH_4)。在此基础上研究晶形控制剂聚乙烯醇对苦味酸铵形貌及性能的影响,用SEM、XRD、DSC对其进行分析,并测试其撞击感度。结果表明:晶形控制的苦味酸铵性能有很大改观,其为粒径0.5μm的类球形,X射线的衍射角和特征峰没有变化,较原样品表观活化能提高4.701 k J·mol-1,热爆炸临界温度提高13.63℃,特征落高(H50)提高7.25%。研究表明通过晶形控制的苦味酸铵更钝感,具有较好的热安定性。     

RDX基复合含能微球的制备及表征

以硝化棉(NC)为粘结剂、黑索今(RDX)为主体炸药,采用喷雾干燥法制备了RDX/NC超细复合含能微球,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热法(DSC)对其进行了表征及热分析,并与RDX原料进行了对比;对喷雾干燥法细化的RDX/NC和RDX、水悬浮法包覆的RDX/NC、溶剂非溶剂法细化的RDX、RDX原料的撞击感度分别进行了测试。结果表明,RDX/NC复合含能粒子与RDX原料相比,形貌从块状变为球形,粒径从50~200μm减小至0.5~7μm,晶型无变化,但X射线衍射峰明显弱化,活化能从200.11kJ·mol-1降至186.87kJ·mol-1,热爆炸临界温度从504.98K升至507.70K。喷雾干燥细化、球形化和复合的RDX/NC球形粒子的撞击感度降低显著。     

装配过盈量对某枪弹底火感度的影响

研究了某枪弹底火以不同过盈量压入药筒后的撞击感度变化情况，基本明确了装配过盈量对底火感度的影响趋势。     

导爆管雷管延期体结构改进

本文主要介绍了索式延期体的纺织方法，其秒量与铅结构延期体秒量的精度对比，并探讨改进的目的和意义。     

尾翼稳定脱壳穿甲弹全弹道多目标优化设计

本文应用最优化理论和方法对尾翼稳定脱壳穿甲弹的装药结构和弹形结构进行了全弹道多目标优化设计.首先从装药结构和弹形结构计算出发,建立了尾翼稳定脱壳穿甲弹的内弹道、外弹道(含空气动力)、终点弹道计算模型,然后应用三种不同类型的优化方法对火药弧厚、装药质量、弹头长径比、弹芯直径、弹体圆柱部长径比五个设计变量进行了多目标优化设计,得到了比较满意的结果.     

混合稀土加入量对A356合金组织及性能的影响研究

研究了混合稀土加入量的不同对Al-Si合金A35 6力学性能的影响 ,运用金相显微镜和扫描电镜对其微观组织进行了观察与分析。结果表明 :稀土变质可有效地促进初生α相的粒状化 ,提高Al-Si合金的力学性能 ,不同的加入量对A35 6共晶组织粒状化的作用是不同的 ,混合稀土的最佳加入量应在 0 .2 %左右 ,同时 ,应严格控制其它工艺参数。     

装调误差对滚仰式导引头视轴指向的影响分析

研究了装调误差对导引头视轴指向精度的影响。针对滚仰式导引头的结构特点,对位标器的主要装调误差进行了分类。利用坐标变换和空间几何关系,得到了导引头视轴指向误差和装调误差的函数关系。仿真结果表明视轴的指向误差与指向位置和框架角位置都有关联。所得结果对导引头的指标分解具有重要的参考价值。     

弹上线束电磁兼容仿真研究

导弹电磁兼容已经成为导弹现代设计中必须考虑的问题,尤其是弹上复杂线束在导弹电磁兼容问题中占有重要地位。文中以某型号导弹为背景,基于CableMod软件平台,采用仿真预测试的方法研究导弹电磁兼容问题,讨论了如何建立适用于仿真的导弹结构模型与电气模型,并对导弹内复杂线束间的串扰,以及弹体对线束产生辐射的影响进行了仿真和分析。仿真结果表明,线束内电源线与信号线分开敷设,且双绞屏蔽后相互串扰明显降低,并提出使用弹壁电缆套管代替U型电缆罩,能避免因缝隙产生的电磁泄露,抑制电磁辐射,有助于通过电磁兼容测试。     

固连接异形侵彻体最小内外径比的确定

根据两阶段空腔膨胀理论建立的杆侵彻弹坑形成模型,建立了固连接异形侵彻体最小内外径比的表达式。通过计算得出了火炮初速范围内固连接异形侵彻体的最小内外径比随撞击速度的变化规律。结果发现内外径比为0．5时前端杆开的坑径不足以使后端管不受干扰地进入。而增加到0．6时便能满足要求。     

脉冲推力器用烟火型装药燃烧性能研究

采用光纤测速方法,研究了脉冲推力器用烟火型装药药剂配比和装药密度对燃速的影响。通过密闭爆发器,测试了药剂的燃速压强指数。结果表明,不同配比的药剂虽然初期燃速不同,但后期燃速趋于相同;随着装药密度增大,燃速先增加、后减少;在装药密度1.45 g/cm³时燃速最高,可达到800 m/s. 在所测试压强范围内,烟火型药剂的压强指数为0.736 4,说明该烟火型装药药剂在一定压强范围内可稳定工作,能够实现脉冲推力要求。     

一种便携式红外目标模拟器

设计了一种头罩式便携红外目标模拟器,采用微型黑体作为红外辐射源,采用卡赛格林平行光管作为光学系统,在可调光阑和电机的配合下,能够快速模拟出不同辐射强度、不同大小的红外目标。