推进剂组分相容性研究方法

相容性是评价推进剂贮存安定性与使用可靠性的一项重要指标。概述相容性的定义、理论判据、实验和理论研究方法,重点综述测定多组分体系相容性的方法和改善推进剂组分内共混物相容性的方法。     

固体推进剂组分相容性的分子动力学模拟

运用分子动力学模拟(MD)研究了固体推进剂组分1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)、硝化甘油(NG)、奥克托金(HMX)、端羟基聚丁二烯(HTPB)、葵二酸二辛脂(DOS)和二乙基二苯脲(EC)的性质及其相容性;在COMPASS力场下,模拟计算了上述化合物及其共混体系的结合能、内聚能密度、溶度参数和共混体系分子间的FloryHuggins相互作用参数;通过比较溶度参数差值(Δδ)、Flory-Huggins相互作用参数等预测了推进剂组分间的相容性;通过结合能分析,揭示混合物组分分子的相互作用本质。结果表明,BTTN、NG均与EC相容,HTPB与DOS是相容体系,而HTPB/NG、HMX/BTTN和HMX/NG体系均为不相容体系。     

DSC法研究高能炸药TEX与推进剂组分的相容性

采用差示扫描量热法(DSC)研究了4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环[5,5,0,05,9,03,11]十二烷(TEX)与黑索今(RDX)、吉纳(DINA)、硝化棉(NC)、吸收药(NC+NG)、苯二甲酸二乙酯(DEP)、邻苯二甲酸铅(Φ-Pb)和微米级铝粉(Al)等推进剂主要组分的热分解性能,并考察了TEX与7种组分的相容性。结果表明,TEX的热稳定性较好,与RDX、Φ-Pb、NC、DINA和Al粉的相容性良好,与NC+NG和DEP轻微敏感、相容性较好,可应用于推进剂等含能材料领域中。     

热分析法研究AlH_3与固体推进剂组分的相容性

用DSC研究了三氢化铝(AlH3)与固体推进剂常用黏合剂、增塑剂、固化剂和固体填料的相容性。结果表明,根据DSC曲线的结果和评价相容性的标准,AlH3与硝化棉(NC)、硝化甘油(NG)、硝化甘油-1,2,4-丁三醇三硝酸酯混合物(NG-BTTN)、二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)、丁基硝氧乙基硝胺(BuNENA)和双2,2-二硝基丙醇缩甲醛-缩乙醛(BDNPA-F)的二元混合物分解反应峰温比各单独化合物的分解反应峰温降低5.5~15.8℃,显示AlH3与上述组分的相容性较差。AlH3与常用黏合剂聚叠氮缩水甘油醚(GAP)、3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚(PBT)、聚乙二醇(PEG)和聚环氧乙烷-四氢呋喃共聚醚(PET)、固化剂异佛二酮二异氰酸酯(IPDI)、六次甲基二异氰酸酯水合物(N-100)和甲苯二异氰酸酯(TDI)、固体填料铝粉(Al)、奥克托金(HMX)、高氯酸铵(AP)和二硝酰胺铵(ADN)均相容。     

超级铝热剂Al/MnO2的制备、表征及其与推进剂组分的相容性

采用水热法制备了纳米MnO2,用超声波分散法将其与纳米Al颗粒复合,制备了超级铝热剂Al/MnO2.用X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜及能量散射光谱(SEM-EDS)对复合物的物相、组成、形貌和结构进行了表征,用差示扫描量热法(DSC)研究了超级铝热剂Al/MnO2与HMX、RDX、NC、CL-20和NTO的相容性.结果表明,纳米MnO2呈棒状结构;Al/MnO2中的球形纳米Al粒子与纳米MnO2相互粘附在一起.超级铝热剂Al/MnO2与NC的相容性较好,与HMX、RDX轻微敏感,与CL-20和NTO不相容.     

复合固体推进剂组分热分解特性与推进剂燃烧性能的关系

一、前言复合固体推进剂是由氧化剂(通常是高氯酸铵)、有机粘合剂和其它附加组分构成的非均相混合物.其燃烧包括同时发生在气相、液相和固相中的化学反应及扩散、传导等物理过程,是一种相当复杂的物理-化学过程.整个燃烧过程不同程度地受气相反应和燃烧表面的及亚表面的凝聚相反应所控制.W. G. Schmidt和K. kiehore、V. R. Pai Venerker等人从推进剂的实际燃烧过程发生在气相,而推进剂各组分相对又不挥发的观点出发,得出了在固相中必定要先发     

复合固体推进剂组分热分解特性与推进剂燃烧性能的关系

一、前言复合固体推进剂是由氧化剂(通常是高氯酸铵)、有机粘合剂和其它附加组分构成的非均相混合物。其燃烧包括同时发生在气相、液相和固相中的化学反应及扩散、传导等物理过程,是一种相当复杂的物理一化学过程。整个燃烧过程不同程度地受气相反应和燃烧表面的及亚表面的凝聚相反应所控制。 W.G.Schmidt和K.kiehore、V.R.Pai Venerker等人从推进剂的实际燃烧过程发生在气相,而推进剂各组分相对又不挥发的观点出发,得出了在固相中必定要先发     

固体推进剂组分数据库系统的结构设计

根据固体推进剂热力计算和配方管理需要,进行了数据库总体需求分析和固体推进剂性能及配方数据的分类整理.分析了20余种制式固体推进剂的配方和性能数据以及常用50种元素组合而成的包含固体推进剂组分、燃气成分在内的1000余种不同化合物的热力数据.构建了数据库结构、数据库中数据表的内容、数据表间的关系以及查询、视窗;规划设计了数据库的操作使用方法、数据可靠性和安全性;完成的数据库具有数据量大、结构清晰、扩展性好以及人机界面友好的优点.     

国外推进剂与材料相容性试验方法标准概况

推进剂与材料的相容性是液体推进剂研究的重要内容之一。介绍了国际标准化组织(ISO)、美国材料试验协会(ASTM)、美国国家航空航天局(NASA)、欧洲航天标准化合作组织(ECSS)等机构的材料相容性试验方法标准。     

十二氢十二硼酸双四乙基铵的点火与燃烧特性

为了探索十二氢十二硼酸双四乙基铵(Et_4N)_2B_(12)H_(12)的点火与燃烧特性,采用激光点火实验测定了当量直径为1.11mm试样的点火与燃烧参数,同时采用热重-质谱联用技术测定了材料在氮气和空气气氛中的热解行为,探究了其燃烧过程机制。结果表明,十二氢十二硼酸双四乙基铵具有较高的热稳定性,在氮气及空气中加热至300℃以上发生裂解,在裂解过程中材料会同步氧化,加热至约650℃时材料强烈氧化增重;该材料的点火燃烧性能较好,激光点火能量密度为4.72×10~6W/m~2时其点火延迟时间为45.8ms,总燃烧时长为2.467s,燃烧过程中样品表面温度在1600～1800℃;结合热解行为推断其在燃烧过程中不仅释放出H_2,同时发生骨架裂解释放出碳氢燃气,碳氢燃气燃烧可导致燃烧过程中出现明显的烟气痕迹。     

新型发射药组分间相容性的研究

研究由RDX、聚氨酯黏合剂、键合剂组成的火药的内相容性,采用差示扫描量热法进行测定。测定不同加热速率下的峰温,通过峰温求得加热速率趋于零时试样的峰温Tp0、单独体系相对于混合体系分解峰温的改变量ΔTp及表观活化能改变率ΔE∶Ea,考察了键合剂、聚氨酯黏合剂与RDX之间的相容性。研究结果表明,键合剂、聚氨酯黏合剂与RDX的相容性均较差。     

水泥助磨剂组分对水泥与减水剂相容性的影响

讨论了助磨剂不同组分对水泥与减水剂相容性的影响,分析认为,助磨剂主要通过影响水泥水化进程和减水剂分子在水泥颗粒上的有效吸附两种方式,使相容性变差或改善,据此提出选择与减水剂相容性好的助磨剂的几点建议。     

聚硫橡胶对SZQu推进剂外相容性与安定性的影响

为了探究聚硫橡胶在长期贮存过程中对SZQu推进剂外相容性和安定性的影响,使用DSC和气相色谱分别测试了在75℃条件下老化7、20、35、50、60d的3组样品(SZQu推进剂、SZQu推进剂/聚硫橡胶混合体聚硫橡胶)的热分解峰温及安定性;以热分解峰温的变化判定样品的外相容性,以中定剂及特征气体含量评判样品的安定性。结果表明,混合体系中SZQu推进剂的分解峰温随着老化时间的增加先下降后升高,老化50d后,SZQu推进剂的分解峰温比单独体系中SZQu推进剂的高;老化20d后,混合体系中SZQu推进剂的中定剂含量急剧下降,表明聚硫橡胶与SZQu推进剂的外相容性较差;长时间老化之后,聚硫橡胶组分进入到SZQu推进剂中,使分解峰温升高,聚硫橡胶消耗中定剂,使SZQu推进剂的贮存安定性下降。     

固体推进剂固相组分的混合研究

研究了含固体组分的两相体系固体推进剂混合过程的特点。用固体组分的浓度、粒径及其分布等参量研究分析了改性双基推进剂代料的混合特点。根据实验结果，认为改性双基推进剂的混合过程属分散混合。固体推进剂的性能将取决于分散混合后固体颗粒的尺寸。     

冻干甲乙型肝炎联合疫苗组分相容性的研究

目的研究冻干甲乙型肝炎联合疫苗组分的相容性。方法将所制备的联合疫苗与同批单价甲型肝炎减毒活疫苗及重组乙型肝炎疫苗进行甲肝病毒滴度和乙肝疫苗效力检测,同时分别以联合疫苗与甲型肝炎减毒活疫苗及重组乙型肝炎疫苗接种恒河猴,检测甲肝抗体和HBsAb阳转率。结果该联合疫苗与同批单价疫苗的甲肝病毒滴度和乙肝疫苗效力及诱导猴体的甲肝抗体和HBsAb阳转率差异均无显著意义。结论冻干甲乙型肝炎联合疫苗组分间无拮抗作用,具有相容性。     

BAMO-AMMO的热行为及其与含能组分的相容性

采用DSC、TG-DTG程序升温法研究了3,3-二叠氮甲基氧丁环/3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环共聚物(BAMO-AMMO)的热行为,并采用DSC法和真空安定性法考察了BAMO-AMMO与含能组分RDX、HMX、DNTF、CL-20、AP、Al、NG、DIANP的相容性.结果表明,BAMO-AMMO的热分解分两个阶段进行,第一阶段分解峰温为260.3 ℃,较硝化棉的分解峰温高51 ℃,热稳定性好;第二阶段分解峰温为401.7 ℃;BAMO-AMMO与RDX、HMX、CL-20、AP、Al、NG、DIANP均相容,可与上述物质混合应用于火药.     

各组分对SOFC硼酸盐封接玻璃系统的影响

以BaO-Al2O3-B2O3-SiO2封接玻璃体系为主要研究对象,研究氧化钡、二价金属氧化物和硼硅比等对封接玻璃系统的影响.BaO能使封接玻璃结构较疏松并降低其粘度,同时热膨胀系数随着BaO含量的增加呈上升的趋势,而封接玻璃转变温度Tg和软化温度Ts则随BaO含量的增加呈下降的趋势;B2O3/SiO2摩尔比分别为0.35、0.4、0.5和0.6时,封接玻璃的TEC随着B2O3/SiO2的增大而逐渐减小,Tg和Ts随着B2O3的增多而显著降低;但是当B2O3/SiO2比大于0.5时,比例对Tg和Ts的影响较小,Tg和Ts温度下降的趋势逐渐平缓下来;在体系中引入RO(R=Ca,Zn)会使封接玻璃的Tg朝高温方向偏移,同时也能使封接玻璃的析晶温度退后,但不利于封接玻璃的长期稳定性.     

用DSC研究3,3-偕二氟氨甲基氧杂环丁烷与炸药和固体推进剂组分的化学相容性

按照GJB 772A-97 502.1法测量了该黏合剂单体3,3-偕二氟氨甲基氧杂环丁烷(BDFAO)与典型单质炸药、推进剂组分的化学相容性。结果表明,BDFAO与RDX、HMX、LLM-105、AP、碱式碳酸铅的化学相容性达到1级,与DNTF、HNS、B、1号中定剂的化学相容性达到2级,BDFAO与TNT、NC-NG、Al化学不相容。     

熟料组分对水泥与减水剂相容性影响的工业试验

熟料组分是影响熟料品质的重要因素,探讨其对熟料及水泥与减水剂相容性的影响,对水泥生产企业具有指导意义。对于一个自产熟料的水泥企业来说,由于原材料相对固定,实际生产中调整幅度有限,而笔者在水泥粉磨站从事水泥质量管理工作,     

改性双基推进剂主要组分的高压热分解特性

利用高压差示扫描量热仪测试了改性双基推进剂常用的ＮＣ、ＮＧ、ＲＤＸ、ＨＭＸ等几种主要组分在常压及不同压力下的热分解行为,揭示了它们的热分解行为与压力的关系,并进一步分析探讨了各组分对推进剂燃烧性能的影响。