典型换能元与点火药剂匹配试验研究

选用桥丝（BW）与金属薄膜（MF）两种镍铬合金换能元,以及Pb(SCN)₂/KClO₃与Zr/Pb₃O₄两种点火药剂,分别制备了4种不同的点火元件。点火元件与5.8系发射药制成药包,并在密闭爆发器中点燃,获得相应的压力=时间曲线,以此探讨不同点火药与典型换能元的匹配情况。其中,涂覆有4.8 mg Pb(SCN)₂/KClO₃的金属薄膜点火头增压速率为80.84 MPa/s,而涂有相同质量药剂的桥丝点火头增压速率仅为68.15 MPa/s。结合高速摄影图像与理论分析认为:换能元的电热转换效率可以在较大程度上影响点火药剂的发火状态;金属薄膜换能元由于具有较为集中的发火区域,因此点火能力相较于桥丝换能元更加稳定;Pb(SCN)₂/KClO₃药剂的发火状态也比Zr/Pb₃O₄药剂稳定。     

电点火头加速寿命试验药剂及桥丝变化分析

文中为了研究电点火头在长期储存后药剂和桥丝的变化情况，对电点火头进行了高温高湿加速寿命试验，并对点火头药剂的红外吸收光谱进行对比分析，结果表明，经加速寿命试验的点火头药剂受温度和湿度的影响大部分发生了分解，显微镜观察表明桥丝表面腐蚀严重。     

一种防水点火药的制备及其性能研究

利用锆粉、四氧化三铅作点火药制备防水电点火头,对该电点火头的防水性能、吸湿性能进行实验。实验发现,将电点火头完全浸没在水中7 d仍能正常点火,抗吸湿性能也良好,并通过升降法实验得出其安全电流和发火电流。     

电点火头和导爆管两种点火方式对延期时间的影响?

点火方式是影响毫秒延期雷管延期时间及精度的重要因素,文中以铅丹-硅系毫秒延期雷管为基础,采用2种延期药配方平行试验,控制延期体切长等差增加,对比电点火头和导爆管2种点火方式条件下雷管延期时间,并计算延期时间标准偏差。结果表明:平行试验结果一致性好,同种配方2种点火方式下,延期时间存在差异,开始时电点火头点火的延期时间高于导爆管点火,后面则是电点火头点火的延期时间低于导爆管点火;试验切长范围内,导爆管点火时的延期精度普遍高于电点火头点火,且更加稳定。     

木质素碳量子点在防伪包装中的应用研究

目的 探索木质素碳量子点(CQDs)荧光油墨及其书写式标签、CQDs/聚乙烯醇(PVA)复合荧光薄膜在防伪包装中的应用潜力。方法 以木质素为碳源,采用一锅水热法得到未掺杂碳量子点O-CQDs和硫掺杂碳量子点S-CQDs,并以此为荧光填料,以乙醇、乙二醇和丙三醇的混合液为溶剂,制备荧光油墨及其书写式荧光标签和CQDs/PVA复合荧光薄膜,探索其荧光防伪性能。结果 硫掺杂木质素碳量子点油墨MS-CQDs及其书写标签、PVA复合薄膜在可见光下均无色,在365 nm紫外光照下则呈现强烈的淡蓝色荧光。结论 MS-CQDs书写式称量纸荧光标签及其与PVA的复合薄膜均具有良好的荧光性能,在荧光防伪领域具有良好的应用潜力。     

氮掺杂和SnO2纳米粒子负载对全固态对称型石墨烯超级电容器性能的影响

电极材料是影响超级电容器性能的主要因素。本研究采用溶剂热法合成石墨烯和氮掺杂石墨烯, 通过简单的化学法在其表面负载SnO₂纳米粒子。利用刮涂工艺在FTO玻璃表面制备石墨烯、SnO₂/石墨烯、氮掺杂石墨烯和SnO₂/氮掺杂石墨烯薄膜, 并经400℃热处理。分别以制备的石墨烯基薄膜和PVA/H₃PO₄为电极和电解质组装对称型全固态超级电容器。测试结果表明, 与石墨烯相比, 氮掺杂石墨烯具有较大的晶粒尺寸、较高的比表面积和较高的超电容性能; SnO₂纳米粒子负载可显著提高石墨烯和氮掺杂石墨烯的超电容性能。     

以硝酸肼镍为基药的电点火头的制备及性能?

以硝酸肼镍为点火药基药,利用零氧平衡原理设计出一种新型电点火头,并进行了性能测试。试验研究结果表明,零氧平衡配方的点火头,其发火冲能比较低,发火时间精度高,发火可靠性和发火一致性较好。新型电点火头在储存期间,发火时间会逐渐增加到某一个值,然后不再变化;发火时间极差先降低后升高,最后基本保持不变。     

锆掺杂磷灰石型硅酸镧制备及其电导增强机理

采用尿素-硝酸盐燃烧法在600℃下制备了Zr掺杂磷灰石型硅酸镧La_9.33Si_6-xZr_xO₆(x=0.00、0.05、0.10、0.15、0.20)(LSZO)。根据线收缩率、致密度和SEM形貌图确定了最佳烧结温度为1550℃;运用XPS和IR等表征手段确定了掺杂位点，Zr⁴⁺进入晶格内部取代部分Si⁴⁺形成[Si(Zr)O₄]四面体；EIS测试表明：Zr掺杂都能提高LSO的电导率，未掺杂的La_9.33Si₆O₂₆在600℃下的电导率为3.31×10^-5 S·cm^-1,La_9.33Si_5.90Zr_0.10O₂₆有着最佳电导，性能(600℃测试温度下电导率到达8.79×10^-4 S·cm^-1)活化...     

山梨醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和导电性能的影响

为改善PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能,采用湿法纺丝的方法,通过向PVA/PEDOT∶PSS混合纺丝液中添加山梨醇,制备出经山梨醇掺杂的PVA/PEDOT∶PSS共混纤维。采用红外光谱分析仪(FTIR),高阻计,X射线衍射仪(XRD),显微共聚焦激光拉曼光谱仪,扫描电子显微镜(SEM),电子单纤维强力仪对共混纤维的结构与性能进行测试表征。通过对比分析掺杂前后共混纤维电导率的变化,探究了山梨醇掺杂对PVA/PEDOT∶PSS共混纤维结构和导电性能的影响。结果表明,山梨醇掺杂可以改善PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的导电性能,掺杂质量分数为7%时,共混纤维电导率达到19.1S/cm。XRD结果显示,掺杂未改变PVA/PEDOT∶PSS共混纤维的结晶性能和聚集态结构;拉曼光谱显示,掺杂使得PEDOT的主要特征峰红移,PEDOT主链发生苯-醌转变;掺杂使得共混纤维的表面逐渐变得光滑;掺杂后,共混纤维的拉伸强度升高,断裂伸长降低。     

聚苯胺/聚乙烯醇复合膜的性能研究

采用聚乙烯醇为基质材料制备了聚苯胺/聚乙烯醇(PANI/PVA)复合膜,讨论了PANI与PVA质量比、膜干燥温度对复合膜性能的影响,并对PVA膜、HCl掺杂PANI膜以及PANI/PVA复合膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率、电导率以及热稳定性作了比较。结果表明:PVA膜的拉伸断裂强度、断裂伸长率最强,但是电导率最小;PANI/PVA复合膜电导率最大,其拉伸断裂强度、断裂伸长率比未加PVA的HCl掺杂PANI膜都得到了大大提高。在180℃之前,PVA膜最稳定,HCl掺杂PANI膜稳定性最差;在260℃之后,HCl掺杂PANI膜最稳定,PVA膜稳定性最差。     

抗过载长秒量延期电点火具结构设计与性能研究

为提高电点火具的抗过载能力，并满足长延期的要求，在研究提高电点火具抗过载的方法和影响延期药燃烧速度因素的基础上，设计了一种抗过载长秒量延期电点火具。采用复式结构壳体(内外双壳，内壳为铝、外壳为镍铜)来提高其抗过载能力，壳内涂虫胶漆。选用玻璃 金属封结电极塞来提高密封性。点火药为m（聚四氟乙烯）∶m（铝粉）∶m（镁粉）= 40∶30∶30的高能点火药。延期元件选用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料管壳。延期药为钨系延期药，组分质量比为m(W)∶m(KClO₄):m(BaCrO₄)∶m(黏结剂)=33∶10∶55∶2。使用泡沫铝作为延期元件和壳体间的缓冲材料，厚度为1.5 mm。运用ANSYS软件，仿真验证了电点火具的抗过载能力，满足设计要求。采用堵、泄结合的方式进行防静电设计:在点火药和壳体之间设计环氧树脂绝缘环，厚度为1.5 mm；在电极塞中部设计0.2 mm宽的空气隙，提高使用安全性。通过对电点火具结构、药剂、材料等方面的优化，提升了电点火具的抗过载能力，满足了长秒量延期要求。     

汽车安全气囊用电点火药电感度研究

用电点火管的0.01%发火电流I_0.01%和99.99%发火电流I_99.99%表征汽车安全气囊用电点火药的电感度。研究了共沉淀物中苦味酸钾（KP）与高氯酸钾(KClO₄）质量比对电点火管1.2 A、2 ms和0.4 A、10 s发火性能的影响。实验结果表明,KP与KClO₄质量比为4.0∶6.0的共沉淀物,满足美国汽车行业USCAR—28标准规定的电点火管的功能指标。筛选了氟橡胶为电点火药的黏合剂,石墨为电点火药的惰性添加剂,并通过升降法测试了优化配方的电感度,I_0.01%=0.458 A、I_99.99%=0.851 A,满足电点火管的安全性和可靠性指标。共沉淀物中KP与KClO₄质量比为4.0∶6.0,外加质量分数3%的氟橡胶和适量石墨,可制备一种能满足汽车安全气囊用电点火管安全性和可靠性要求的电点火药。     

OPTIMIZATION OF SOLID ROCKET MOTOR IGNITER PERFORMANCE REQUIREMENTS†

A numerical technique is presented for optimizing a set of solid rocket motor (SRM) ignition control variables to achieve a specific requirement or set of requirements to be used in preliminary design of an SRM igniter. The mathematical model of the igniter transients uses a simplified ignition simulation routine to calculate igniter and SRM performance. The object function to be optimized (minimized) is typically the summation of The absolute values of the differences between the desired and computed thrust values of the SRM at specified times during ignition. Constraints are imposed in the form of limiting values of igniter characteristics, flame-spreading speeds and/or maximum rate of pressure rise in the SRM. Optimization is obtained using a direct pattern search technique to determine the required values of the controlling variables. Examples are presented which illustrate the ability of the technique to meet practical design requirements. Computational results are shown to be consistent with the static test performance of Space Shuttle SRMs. In addition.it is shown that the method is capable of evaluating certain often unknown parameters, such as flame-spreading speed, from test data.     

Preparation and Properties of Slag Wool Board using Modified Polyvinyl Alcohol as Binder

Slag wool boards were produced by using slag wool as the main raw material and adding modified polyvinyl alcohol (PVA) as the binder. The microstructure, thermal conductivity, compression strength, hydrophobicity, and other properties of the slag wool board were analyzed by using scanning electron microscopy, thermal conductivity tester, electronic universal testing machine, and other equipments. Also, the influence of different types and amount of binder on the properties of the slag wool board was studied. The results show that the addition of silica sol can improve the high temperature resistance of the slag wool board, and the addition of borax can improve the hydrophobic rate and compression strength of the slag wool board. Also, the concentration of PVA has obvious influence on the usage of silica sol and borax. In this study, we found that the optimal ratio of the binder should be 3 wt% addition of PVA, 20 wt% addition of silica sol, and 0.2 wt% of borax (relative to the amount of PVA), under the condition of satisfying the performance index of slag wool board and the convenience to spray the adhesive.     

粘结剂对石英基复合材料电磁性能的影响研究

研究对比了水玻璃和聚乙烯醇两种粘结剂对石英基复合材料电磁屏蔽效能、吸波性能和抗压强度的影响。实验结果表明，在150MHz～1．5GHz频率范围内，水玻璃作粘结剂的试样其屏蔽效能要明显高于聚乙烯醇试样；在2.6～3．85GHz和8．5～12．4GHz频率内，水玻璃作为粘结剂的试样，其吸波曲线比较平缓，而聚乙烯醇试样则存在较为明显的吸收峰。水玻璃作粘结剂时，试样的抗压强度要高于聚乙烯醇试样。     

环切杆状发射装药的点传火试验研究

针对环切杆状发射药装药,设计了两种点传火方案进行试验验证:方案1#是中心传火管;方案2#是在中心传火管上端增加一个点火药包,以便加强弹丸底部装药的点火。通过100 mm火炮弹道试验负压差的分析,两种点传火方案均能满足点传火技术要求,方案2#负压差较方案1#负压差小,射击安全性提高。对点火延迟时间的分析发现,点火延迟时间越短,起始燃气生成速率越高,越易生成较大的压力波。     

钾离子掺杂提高锂离子电池正极锰酸锂性能的微观机制

改善尖晶石锰酸锂的大倍率性能是目前锂离子电池的重点研究方向之一。本研究用高温固相法合成掺K⁺的尖晶石锰酸锂, 研究K⁺提高锰酸锂倍率性能的微观机制。结果表明, 尽管随着电流密度增大, 电极的放电比容量下降, 但掺K⁺提高材料的大倍率性能效果显著, 如最佳掺K⁺量(物质的量分数)1.0%时, 在10C (1C=150 mA·g^-1)下比容量提高了一倍, 远高于0.5C下的1.9%。原因在于掺K⁺后, 首先, 锰酸锂的晶胞体积扩大, Li-O键变长, Li、Mn阳离子混排程度降低, 载流子(Mn³⁺)量增多; 其次, 电极极化和电荷迁移阻抗降低, 提高了材料的充放电可逆性、导电性及锂离子扩散能力; 再者, [Mn₂]O₄骨架更稳定, 减小了电化学过程中内应力变化, 抑制了晶体结构变化和颗粒破碎; 最后, 钾离子掺杂使制备过程中材料团聚, 从而减小电解液与电极的接触面积, 减轻电解液的侵蚀, 抑制锰的溶解。     

高性能PVA纤维增强水泥基复合材料单轴受拉特性

高韧性PVA纤维增强水泥基复合材料具有很高的能量吸收能力,但强度通常较低,采用我国地方材料资源和工业废料,可制备出高强度同时极限变形量满足实际工程要求的高性能PVA纤维增强水泥基复合材料(HPFRCC),以应用于高层抗震建筑结构的关键部位。通过单轴受拉强度和变形特性试验,研究PVA纤维体积率、粉煤灰掺量、硅灰掺量、水胶比及砂胶比对HPFRCC抗拉性能的影响,研究结果表明:随着PVA纤维体积掺量的增加,HPFRCC的抗拉强度与极限拉应变增大;大掺量粉煤灰替代水泥及增大水胶比可降低HPFRCC的抗拉强度,但明显改善其受拉应变硬化特性;HPFRCC中掺入适量硅灰及细砂可提高其抗拉强度,但极限拉应变降低,尤其当砂胶比较大时,HPFRCC的受拉应变硬化现象不明显;基于细观力学模型,分析了各因素对HPFRCC拉伸应变硬化特性影响的原因,研究结果可为今后HPFRCC的实际工程应用提供基础依据。     

复合铝热剂配方及其性能研究

为了改善铝热剂的点火和燃烧性能，采用均匀设计法对Al-Fe₃O₄、Al-Ba(NO₃)₂和Al-MnO₂进行配方优化设计，然后选用SPSS(statistical program for social sciences)软件进行二次回归分析，确定了一种铝热剂配方，并外掺占其质量25%的黏结剂,获得复合铝热剂。研究其燃烧性能，试验结果表明，该复合铝热剂点燃性能好，燃烧过程分成两个阶段，整个燃烧时间持续约140 s，最高燃烧温度达1 893.32 K，能够形成较好的高温纵火效果，30 g复合铝热剂能够可靠熔穿2 mm铝板。