HTPB 基浇注PBX 炸药固化反应动力学研究

为研究端羟基聚丁二烯(hydroxyl-terminated polybutadiene,HTPB)基浇注PBX炸药的固化反应特性确定其固化工艺参数,采用非等温DSC法研究HTPB基浇注PBX炸药粘接剂体系固化反应动力学.分别测试升温速率为5、10、15、20 K/min时的DSC数据,得出固化反应动力学方程,计算不同温度下的反应速率常数,绘制固化速率(dα/dt)～固化度(α)关系曲线,并给出常用HTPB基浇注固化炸药的固化温度范围.结果表明:相同固化度条件下,升温速率越大,固化反应速率越大,当固化度达到0.5时,固化反应速率达到最大值,此后逐渐降低,直至为零.     

爆胶棉对浇铸高能少烟CMDB推进剂工艺和力学性能影响

采用HAAKE流变仪和单轴拉伸试验,分别研究了爆胶棉(PNC)对浇铸高能改性双基推进剂(CMDB)推进剂工艺与力学性能的影响,并用B.S.T公式计算了含PNC的推进剂的物理交联密度。结果表明,在PNC含量为0.1%~0.5%的范围内,CMDB推进剂药浆为典型的假塑性流体;其粘度-剪切速率曲线均符合Ostwald de Waele方程;PNC含量增大,CMDB推进剂药浆的表观粘度(剪切速率为1 s-1)增大,其流平性能逐渐变差,但仍具有较长的适用期,可满足推进剂工程化的工艺要求。研究还表明,在CMDB推进剂中适量增加PNC含量,可提高推进剂中的物理交联密度,改善推进剂的密实性、连续性以及粘结剂基体对填料的包覆效果,提高推进剂的高、低温(50℃和20℃)抗拉强度。     

化学交联网络对少烟NEPE推进剂力学性能的影响

应用平衡溶胀法和动、静态力学性能测试方法研究了少烟NEPE推进剂的固化参数、增塑比和交联剂含量等因素对推进剂交联网络结构和力学性能的影响.结果表明,少烟NEPE推进剂的交联密度、初始模量和抗拉强度等在固化参数为1.5时达到最大,并随增塑比降低,交联剂(CA)含量增大而逐渐增大;推进剂的延伸率随固化参数和交联剂含量增大而逐渐降低,随增塑比增大而增大;推进剂的力学损耗随增塑比和交联剂含量增大而增大;但推进剂的玻璃化温度和次级转化温度随固化参数、增塑比和交联剂含量的变化不大(-33 ℃和-56 ℃).     

拉伸速率对CMDB力学性能的影响

采用单向拉伸实验研究了不同拉伸速率(2～200 mm·min-1)条件下CMDB推进剂的应力——应变曲线变化规律,并得到了不同温度条件下(-50～50℃)拉伸速率对CMDB推进剂最大拉伸强度和最大伸长率的影响。结果表明:CMDB推进剂的应力——应变曲线大体可分为3个阶段;同样拉伸速率条件下,CMDB推进剂的最大拉伸强度和最大伸长率随温度升高分别减小和增大;同样温度条件下,最大拉伸强度和最大伸长率随拉伸速率增加分别增大和减小;CMDB推进剂的最大拉伸强度、最大伸长率与拉伸速率存在较好的幂函数关系。     

多官能团聚叠氮缩水甘油醚基浇注聚合物粘结炸药的固化反应动力学和固化工艺参数

为设定多官能团聚叠氮缩水甘油醚（ATP）在聚合物粘结炸药（PBX）中应用时的固化工艺参数,开展ATP基PBX固化测试方法和固化工艺实验研究。采用非等温差示扫描量热法和流变法进行实验,研究ATP基PBX固化过程中热量和储能模量的变化,获得PBX的固化反应动力学方程和固化工艺参数。实验结果表明：流变法可作为表征ATP基PBX固化反应的测试方法,ATP基PBX的固化反应动力学方程为dαdt=2.0×10 ¹⁹exp [JB<2(]－1.51×10 ⁵RT[JB>2)]α^0.42(1－α) ^1.30,α为固化度,t为时间,R为气体常数,T为温度。ATP基PBX直接在60 ℃恒温固化时PBX内部出现大量气孔,采用先30 ℃后60 ℃的阶梯固化工艺时PBX内部无气孔;ATP基PBX 30 ℃的最优固化时间为68 h,60 ℃的最优固化时间为66 h.     

HAA/T-12对推进剂粘结剂固化反应适用期的影响

研究了HAA/T-12固化催化体系对硝酸酯增塑的端羟基共聚醚与多异氰酸酯固化反应的影响。通过改变HAA和T-12的摩尔比,可有效地调节推进剂粘结剂和药浆固化反应的适用期。延长HAA/T-12的放置时间和升高固化温度具有相同的效果,都能使粘结剂固化反应的适用期缩短。端羟基共聚醚与多异氰酸酯固化系统凝胶化时间与固化温度的关系符合Flory凝胶化理论。     

固体推进剂电弧点火延迟时间仿真研究

首先对电弧进行了仿真研究,得到了不同电弧功率下电弧温度时间特性,然后利用该温度特性,作为固体推进剂点火的边界条件,采用数值差分方法,计算了固体推进剂的点火延迟时间;结果表明：固体推进剂的点火延迟时间随着电弧功率的增大而减小,当电弧功率从50 W 增加到500 W 时,固体推进剂的点火延迟时间从8．82 ms 减小到0．99 ms,并且随着电弧功率的升高,点火延迟时间减小的速度减慢。     

温度对粒铸XLDB推进剂固化的影响

采用造粒浇铸工艺制备交联改性双基(XLDB)推进剂,研究了固化温度对XLDB推进剂的品质,力学性能,燃烧性能的影响,通过光学显微镜和扫描电镜观察了粒铸XLDB推进剂不同固化时间的微观形态变化,分析了粒铸XLDB推进剂的固化机理,明确了温度对粒铸XLDB推进剂固化影响的原因,提出了粒铸XLDB推进剂台阶式固化温度方案:固化前期的温度应低于45℃,为物理固化的顺利进行提供充足的时间;固化后期的温度可提高到60℃,以加快化学固化的完成。结果表明,固化温度是影响粒铸XLDB推进剂品质的关键因素,随着温度的升高,化学固化速度比物理固化速度提高的幅度大,粒铸XLDB推进剂固化的品质在很大程度上取决于固化初期物理固化和化学固化的速度对比,固化初温高于45℃对提高粒铸XLDB推进剂性能不利。     

GAP/CL-20基PBX炸药固化温度的分子动力学模拟与实验研究

为了深入了解GAP/CL-20基混合炸药的固化机理和固化工艺,采用分子动力学的方法对混合炸药药浆在不同温度下的固化交联情况进行了数值模拟,用非等温差热扫描法对混合炸药的特征固化温度进行了测试和分析,并对模拟结果进行了验证。结果表明:在不同的模拟时间和模拟温度下,混合炸药药浆的交联点数有较大差别,在345K、500ps时交联点可以达到13个;差热扫描结果表明,随着升温速率的升高,固化放热峰特征温度均不断升高,采用外推法得出的最优固化温度为346K。分子动力学模拟结果与实验结果基本一致,可以为热固性混合炸药的固化工艺提供参考。     

Ti-48Al-2Cr-2Nb合金非晶钎焊接头组织和力学性能研究

用Cu41.83Ti30.21Zr19.76Ni8.19非晶钎料对Ti-48Al-2Cr-2Nb合金进行真空钎焊连接,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射以及万能试验机研究接头的显微组织和力学性能。结果表明:在钎焊温度为880、940、970℃,保温时间为600 s下实现了TiAl合金连接,钎缝主要由Ti2Al、AlCuTi、(Ti,Zr)2(Cu,Ni)和α-Ti组成;在一定的保温时间下,增加钎焊温度会导致接头剪切强度先增大后减小;当钎焊温度为940℃、保温时间为600 s,接头的剪切强度达到最大值,为266 MPa。反应层厚度影响接头剪切强度,为更好地控制反应层厚度,建立界面反应层生长动力学方程。