片状铝粉的制备及其活性?

采用立式球磨机,在乙酸乙酯溶剂中对平均粒径14μm的球形铝粉进行球磨,制备了具有高活性的片状铝粉。采用激光粒度仪和扫描电子显微镜(SEM)对铝粉球磨前、后的粒度及形貌进行了分析。用X射线粉末衍射(XRD)对铝粉球磨前、后晶型进行了表征,发现球磨2 h后,得到的粒径大小为1μm的片状铝粉,其晶形与原料铝粉晶形一致。通过氧化还原滴定法测试了球磨前、后铝粉中活性铝的质量分数,分别为90.41%和98.42%。采用TG-DSC法对球磨前、后的铝粉进行了热反应特性研究,发现片状铝粉在480~980℃时,氧化增重84.8%,氧化反应活性明显高于原料铝粉。因此,铝粉片状化能够提高推进剂以及火炸药体系的能量。     

HMX基含铝炸药铝粉反应率的估算*

利用爆热弹测试了以HMX为基不同配比含铝炸药的爆热值。根据炸药爆热的测定值,分别通过最小吉布斯自由能法和平衡常数法确定了不同配比炸药的爆炸产物组成,进而计算得到两种方法下不同组成的含铝炸药中铝粉的反应率。结果表明,随着铝粉质量分数增加,铝粉的反应率呈线性增大,铝粉质量分数在30％时达到最大,之后随铝粉质量分数的增加,铝粉的反应率呈下降趋势。     

球磨法制备高活性铝粉

为提高含铝炸药爆热性能,探索高活性金属铝粉的制备方法,采用立式球磨机对球形铝粉进行处理,研究球磨机的搅拌转速、球磨时间、助磨剂的配比对活性铝粉粒径、形貌、热性能的影响;利用扫描电子显微镜、激光粒度测试仪和同步热分析仪检测活性铝粉形貌、粒径及热分解特性;采用热分析参数法测定活性铝含量。结果表明:制备活性铝粉的最佳条件为搅拌转速1 100 r/min,研磨时间4 h,助磨剂占铝粉质量比4%;制备的活性铝粉粒径d_(50)为1.108μm,片状,活性铝质量分数由90.42%增加到98.42%;用于含铝炸药中,爆热值由6 805 kJ/kg增加到7 642 kJ/kg。     

RDX/Al含铝炸药水下爆炸实验研究

铝粉含量和周围介质的可压缩性对含铝炸药的爆炸效应有很大影响.通过水下爆炸实验,研究了铝粉含量对RDX/Al含铝炸药水下爆炸冲击波能量的影响以及冲击波特征参数随传播距离的变化关系.结果表明,铝粉在爆轰产物中的二次燃烧反应明显地减缓了水中冲击波后压力的衰减,提高了冲击波的能量和冲量,当铝粉含量为20%时,RDX/Al含铝炸药的冲击波能量达到最大值.确定组分的含铝炸药仍然符合爆炸相似律,无量纲冲击波特征参数与对比距离的函数关系可以拟合为幂函数形式.     

铝粉含量及颗粒度对乳化炸药做功能力的影响

为了研究铝粉质量分数以及颗粒度对乳化炸药爆速与做功能力的影响,通过爆速测试仪电测法以及爆破漏斗法测量不同质量分数及颗粒度的含铝乳化炸药的爆速与做功能力,结果表明:在铝粉质量分数低于10%范围内,随着铝粉质量分数的增加,爆速与做功能力相对增加;当铝粉质量分数在10%³0%时,乳化炸药的爆速随着铝粉质量分数增加而减少,做功能力正好相反。当铝粉颗粒度变细时,爆速不断减小,做功能力不断增大。此次实验将不同的铝粉质量分数以及颗粒度的乳化炸药的爆速进行多次测量,发现质量分数与颗粒度分别对乳化炸药爆速有着一定的影响。究其原因,发现含铝乳化炸药的爆速与做功能力受其活性比、波阵面上铝粉饱和与否、反应区宽度等不同因素的影响,并不是单一的正负相关。     

RDX基铝纤维炸药与铝粉炸药水下爆炸性能比较

为了评估含铝炸药的综合性能,将铝粉用铝纤维代替,与RDX均匀混合压制得到铝纤维炸药,分别对铝纤维炸药、铝粉炸药、RDX进行水下爆炸实验,测量70 cm、90 cm、120 cm、150 cm处冲击波压力时程,获得三种炸药在不同位置处的冲击波压力峰值、冲量、比冲击波能、气泡脉动周期、比气泡能等参数,研究表明:在压力时程的有效持续时间内,铝纤维反应速率低于铝粉,铝纤维破碎消耗部分能量,导致铝纤维炸药的压力峰值、冲量、比冲击波能低于铝粉炸药。铝纤维的比表面积小,未被氧化的铝含量比铝粉高,且第一次气泡脉动周期较长,使得铝纤维与铝粉参加反应的程度相当,铝纤维炸药的比气泡能略高于铝粉炸药,使得铝纤维炸药的总能量与铝粉炸药相当。     

黏结剂含量对含铝炸药燃烧能量的影响

利用小型密闭燃烧装置分别测试了两种黏结剂含量的RDX基和HMX基含铝炸药燃烧产生的准静态压力,得到4种含铝炸药燃烧能量的关系。利用气相色谱仪检测出部分气相燃烧产物的含量,通过化学计算探讨了4种含铝炸药的铝粉反应率,并用扫描电镜和能谱(EDS)对4种炸药的微观形貌和表面元素进行表征。结果表明,含铝炸药中黏结剂含量增加会使炸药与铝粉颗粒的表面包覆层变厚,更加阻碍铝粉在燃烧初期的吸热,从而在一定程度上导致铝粉反应率减小,并降低炸药燃烧总能量。     

纳米铝粉在快速反应中的活性研究

研究了入射击波作用下纳米铝粉与环氧丙烷快速反应的热动力学行为.利用X射线衍射(XRD)对反应产物成分进行了分析,结果表明:Al2O3不同相产生于不同温度区.反应产物的扫描电镜(SEM)结果显示:反应产物表面发现了一些孔洞,表明纳米铝粉与其亚氧化物的反应是剧烈的.透射电镜(TEM)数据显示:反应产物多为球状,部分为絮状,其颗粒直径处于20～90 nm的范围.纳米铝粉反应过程中,其反应产物表面的聚结与环氧丙烷热分解过程中的氧原子及含氧分子含量限制了纳米铝粉的反应度.     

铝粉含量及颗粒度对乳化炸药做功能力的影响

为了研究铝粉质量分数以及颗粒度对乳化炸药爆速与做功能力的影响,通过爆速测试仪电测法以及爆破漏斗法测量不同质量分数及颗粒度的含铝乳化炸药的爆速与做功能力,结果表明:在铝粉质量分数低于10%范围内,随着铝粉质量分数的增加,爆速与做功能力相对增加;当铝粉质量分数在10%~30%时,乳化炸药的爆速随着铝粉质量分数增加而减少,做功能力正好相反。当铝粉颗粒度变细时,爆速不断减小,做功能力不断增大。此次实验将不同的铝粉质量分数以及颗粒度的乳化炸药的爆速进行多次测量,发现质量分数与颗粒度分别对乳化炸药爆速有着一定的影响。究其原因,发现含铝乳化炸药的爆速与做功能力受其活性比、波阵面上铝粉饱和与否、反应区宽度等不同因素的影响,并不是单一的正负相关。     

薄层钝化纳米铝粒子研究

采用蒸发冷凝方法制备纳米铝粉,由于其表面具有很高的活性,对所制备的纳米铝粒子进行了表面钝化.采用小角X射线散射测定纳米铝粉粒度,SEM、TEM、HRTEM、XRD、ED等方法分析钝化纳米铝的形貌、化学组成和结构.结果表明,所制备的钝化纳米铝的平均粒度为80nm,ED分析有Al和Al2O3的衍射斑点但,Al2O3的含量较少,与XRD的分析结果一致,HRTEM可见在Al颗粒的表面形成了厚度小于5nm的均匀氧化膜.     

融合纤维数据的复合材料筒体结构持久寿命评估方法

对于由T700碳纤维浸胶丝束缠绕铝合金筒壁构成的复合材料筒体结构, 通过提高筒体转速增加纤维拉应力的加速寿命试验仍无法获得充分的失效数据, 试验结果多表现为高应力大删失比与低应力无失效混合的寿命数据类型, 且采用现行方法进行持久寿命评估的结果存在置信度偏低的问题。针对这一问题, 首先对纤维和筒体的加速等同性与失效机制一致性进行分析, 进而通过对加速模型参数估计量的部分协方差矩阵进行统计检验与信息融合, 建立了一种可融合纤维数据的筒体结构持久寿命评估方法。该方法通过综合利用碳纤维的相似性信息, 从而提高筒体结构持久寿命评估的精度。采用实例验证了文中方法的有效性, 使筒体结构持久寿命的评估精度提高了35%。     

基于神经网络的电弧增材制造铝合金力学性能预测

目的 预测不同工艺参数下电弧增材制造铝合金的力学性能。方法 通过实验建立了电弧增材制造6061铝合金及Ti C增强6061铝合金力学性能的数据集,并建立了一种以焊接电流、焊接速度、脉冲频率、TiC颗粒含量为输入,以屈服强度和抗拉强度为输出的神经网预测模型,对比了反向传播神经网络(BP)、粒子群算法优化BP神经网络(PSO-BP)、遗传算法优化BP神经网络(GA-BP)3种预测模型的精度。结果 与BP模型和PSO-BP模型相比,GA-BP预测模型具有更好的预测精度。其中,GA-BP模型预测6061铝合金屈服强度最佳结果的相关系数(R)为0.965,决定系数(R²)为0.93,平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)为2.35,均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)为2.67;预测Ti C增强的6061铝合金抗拉强度最佳结果的R=1,R²高达0.99,MAE为0.46,RMSE为0.49,GA-BP具有良好的预测精度。结论 BP、PSO-BP、GA-BP 3种神经网络模型可以用来预测电弧增材制造...     

一种评估炸药作功能力的新测试方法

建立了一种评估炸药作功能力的新测试方法——金属薄板炸坑法,对典型高爆炸药、含铝炸药及含铝和高氯酸氨(AP)的混合炸药的作功能力进行了测试,并研究了铜薄板变形与炸药爆轰参数之间的关系。结果表明:金属薄板炸坑法能很好地测试各类炸药的作功能力,金属薄板深度和体积的TNT当量和综合考虑爆速和爆热贡献计算得到TNT当量的排序一致,测试相对标准偏差最大仅为1.17%。该方法简便、准确、实用,可广泛用于各种炸药的作功能力的测试与评估研究。     

选择性激光烧结铝/尼龙复合粉末材料

制备了不同铝粉含量的尼龙12覆膜复合粉末,利用扫描电镜(SEM),能谱分析(EDX),差示扫描量热分析(DSC),热失重分析(TG)对粉末材料的形貌以及热性能进行了表征。对复合粉末进行激光烧结成形,并研究了不同铝粉含量对烧结件尺寸精度以及力学性能的影响。结果表明:尼龙与铝粉表面粘结良好,烧结过程中尼龙熔融,铝粉均匀分布在尼龙基体中;随着铝粉含量的增多,烧结件的弯曲强度和模量显著提高,冲击强度逐渐降低;铝粉质量分数为50 wt%时,烧结试样的弯曲强度和模量与纯尼龙烧结试样相比分别提高了62. 1%和122.3%;铝粉含量的增多能够有效抑制尼龙基体的收缩,提高烧结件的精度。      

基于粒子群算法优化支持向量机的铝热连轧机轧制力预报

为了提高热轧带材的轧制力预报精度,提出了粒子群算法和支持向量机结合的方法来预报轧制力。根据轧制原理用支持向量机建立轧制力预报的模型,通过粒子群算法优化支持向量机参数来提高预报精度。为了进一步提高轧制力预报精度,还提出了支持向量机网络与数学模型相结合的方法,对某“1+4”铝热连轧厂现场采集的5052铝合金轧制数据进行离线仿真,仿真结果可以看出支持向量机网络与数学模型结合的方法预报轧制力,提高了轧制力预报速度并使其轧制力预报精度控制在7%以内。     

High-sensitivity capacitance method for measuring thermal diffusivity and thermal expansion: Results on aluminum and copper

Thermal diffusivity and thermal expansion in high-conducting solids can be measured by means of a capacitance method, which turns out to be simple, reliable, and accurate and yields the first property with an accuracy of 1% and the second one with an accuracy of 2%. Preliminary results, which are consistent with the literature, have been obtained on pure aluminum (99.999%) and on commercial copper, both at near room temperature.     

Aluminum doped ZnO by reactive sputtering of coaxial Zn and Al metallic targets

Transparent films of aluminum doped zinc oxide were obtained by reactive sputtering employing metallic zinc and aluminum targets. The targets were coaxially superposed in a single magnetron, by using a center hollow aluminum plate. Two different hole radii in the aluminum target were employed trying to modify the aluminum content. Sputtering power was kept constant at 50 W and temperature was set to 300, 400 and 500 °C. Oxygen partial pressure was 20 and 40% in argon. Film transparencies up to 85% were obtained using this method. X-ray diffraction and Raman spectroscopy measurements were performed to monitor the crystalline structure of the films. Sample resistance was determined by current voltage measurements.     

纳米铝粉对炸药水下爆炸能量的影响研究?

为了研究铝粉颗粒尺度对炸药爆炸能量的影响,分别对含纳米铝粉和微米铝粉的RDX基炸药进行水下试验,获得了不同组成下含纳米铝粉和含微米铝粉炸药水下爆炸的冲击波能和气泡能,分析了纳米铝粉的含量对炸药水下爆炸能量输出的影响规律。试验发现(以质量分数计):当铝粉的含量为20%~40%时,含纳米铝粉的炸药在水下冲击波能和气泡能方面始终低于相同铝粉含量的含微米铝粉的炸药,且差值随铝粉含量的增加而增大;当铝粉总含量为30%和35%时,纳米铝粉与微米铝粉混合使用可使炸药具有较大的水下爆炸总能量,纳米铝粉的最优加入量为10%。结果表明,当混合铝粉总质量分数为35%,且m(微米铝粉)m(纳米铝粉)=2510时,炸药具有最大的水下爆炸能量。     

颗粒增强Al/Si复合材料的制备工艺研究

研究用浸渗法制备颗粒增强铝硅复合材料的工艺。采用加压渗流将铝液压入到硅颗粒间隙中制备复合材料,分析了不同粒度颗粒增强相对复合材料浸渗长度及Si含量的影响。结果表明：利用浸渗法制得的Al—Si复合材料硅的体积分数可高达60％以上,随颗粒度的减小而增加。