温压炸药自由场爆炸空气冲击波的数值模拟研究

基于二次反应理论,采用AUTODYN程序对温压炸药(RDX/AWAL/粘合剂=20/43/25/12)自由场爆炸空气冲击波进行了数值模拟研究.得出结论:在比例距离1～8m/kg1/3内,铝粉后燃反应对超压峰值的贡献约为24％～31％,对正超压区冲量的贡献约为31％～39％,对正超压区持续时间的贡献约为12％ ～95％,...     

不同组分温压炸药的爆炸冲击波特性

为了更好地运用炸药爆炸的毁伤能力,采用相关实验手段对不同组分温压炸药的冲击波超压、正压作用时间及冲量等反应爆炸冲击波特性的参数进行了研究,并将测得的实验结果与TNT的爆炸冲击波特性进行了对比分析。结果表明,两种温压炸药W-1、W-2的爆炸性能均强于TNT炸药,且由于固液混合相温压炸药W-2中各组分混合得更为均匀,其爆炸性能强于固相温压炸药W-1,可为进一步研究温压炸药毁伤效应提供参考。     

不同组分温压炸药的爆炸冲击波特性

为了更好地运用炸药爆炸的毁伤能力,采用相关实验手段对不同组分温压炸药的冲击波超压、正压作用时间及冲量等反应爆炸冲击波特性的参数进行了研究,并将测得的实验结果与TNT的爆炸冲击波特性进行了对比分析。结果表明,两种温压炸药W-1、W-2的爆炸性能均强于TNT炸药,且由于固液混合相温压炸药W-2中各组分混合得更为均匀,其爆炸性能强于固相温压炸药W-1,可为进一步研究温压炸药毁伤效应提供参考。     

温压炸药爆炸释热特性研究

为了研究RDX基温压炸药的爆炸热量释放历程,对自由场和半密闭条件下的TNT、852及G-1温压炸药爆炸过程进行了空爆试验,采用热通量传感器记录了3种炸药在两种试验环境下爆炸过程中的热通量时间历程。结果表明,热通量传感器可以获得炸药爆轰、无氧燃烧及有氧燃烧3个阶段的热历程时间曲线;在半密闭空间中爆炸时,G-1温压炸药有3个明显的热量释放历程:爆轰、无氧燃烧和有氧燃烧;TNT和852炸药只有爆轰和有氧燃烧过程。结合852及G-1温压炸药配方组成,对比分析热量释放时间历程曲线认为,铝粉均参与了G-1温压炸药的3个反应阶段。对比自由场和半密闭条件试验结果发现,试验环境对温压炸药反应历程影响较大,半密闭条件有利于提高温压炸药的热量输出。     

装药量对温压炸药爆炸毁伤威力的影响

为了获得温压炸药装药量对近地空中爆炸的能量输出结构的影响规律,开展了质量为0.5、1.0、2.0 kg的温压炸药近地空爆试验,并使用压力传感器、高速摄像机、红外热成像仪记录了爆炸冲击波和爆炸火球参数。使用TNT超压经验公式对0.5、1.0、2.0 kg装药的空中入射冲击波、地面冲击波的超压峰值进行拟合,建立了冲击波超压峰值衰减规律方程。根据高速摄像机和红外热成像仪的测试结果,建立了基于装药量的爆炸火球直径、火球持续时间和火球温度最高时刻热通量的拟合方程。对比0.5、1.0、2.0 kg装药的爆炸火球图像和温度曲线可以看出：随着装药量的增加,爆炸火球的最高温度、火球尺寸(直径×高度)以及持续时间均有一定的增加,高温区域在火球面积中的占比也有所提升。     

温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播规律研究

温压炸药爆炸冲击波对坑道内的人员和设备构成严重威胁。在TNT爆炸试验数据验证的基础上,利用AUTODYN软件建立了炸药堵口爆炸的数值计算模型。基于JWL-Miller能量释放模型计算原理,通过与TNT冲击波的对比,研究了某型温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播特性;通过与空旷地面爆炸冲击波的对比,研究了坑道对温压炸药爆炸冲击波的约束作用。研究结果表明:温压炸药具有更大的破坏威力,温压炸药的超压峰值和正相冲量平均为TNT的1.91倍和1.82倍,其超压和冲量等效TNT当量系数分别为1.94和2.21;坑道对温压炸药冲击波的约束作用明显,其超压峰值和正相冲量平均值分别为空旷地面上的13.55倍和15.21倍。     

含铝温压炸药及其爆炸效能研究

主要阐述含铝温压炸药配方的基本组成及在不同环境条件下的能量释放效率、爆炸火球及冲击波的形成过程等.通过测试含铝温压炸药在氧气、空气和氩气环境中的燃烧热值,研究不同环境对其爆炸能量释放效率的影响及其使用范嗣;通过测试爆炸火球和冲击波的成长过程、火球温度和高温火球持续的时间分析含铝温压炸药爆炸机理和破坏效能.结果表明,以超细片状铝粉为主要原料的含铝温压炸药在有氧环境中爆炸的能量释放效率和能量释放速率均较高,其有效破坏效能为较强的爆炸冲击波和持续的高温火球.大大延展温压炸药的综合破坏效能.     

坑道内温压炸药冲击波传播特性的试验研究

为弄清温压炸药爆炸冲击波在坑道内的传播特性,考虑实际坑道口部特征,使用厚壁钢管和钢板加工了模型试验坑道。利用安装在模型坑道侧壁的压力传感器,分别实测了HMX基温压炸药和TNT口外爆炸时坑道内不同距离处的冲击波波形。通过对比分析,研究了该温压炸药冲击波波形及其参数在坑道内的传播特征。试验结果表明:温压炸药波形具有冲击波的典型特征,该温压炸药爆炸冲击波传播速度、超压峰值、正压持时和正向冲量均大于TNT,坑道深处其平均超压峰值、正压持时和正向冲量分别为TNT的1.19、1.31和1.53倍。利用坑道内冲击波传播的经验公式反推,得到试验用温压炸药爆炸冲击波超压峰值和正向冲量的平均等效TNT当量系数分别为1.79和1.99。表明该温压炸药冲击波比TNT具有更大的威力。     

全密闭空间内温压炸药的冲击波参数试验研究

为研究温压炸药在全密闭空间内冲击波特征,在双层密闭的爆炸容器中测定了等质量与等体积条件下,不同含铝量的温压炸药的超压及冲量,并采用AUTODYN软件对容器中的冲击波传播进行了模拟分析。等质量与等体积两种装药方式下的研究结果均表明,数值模拟能很好地对试验数据进行拟合,在密闭空间内温压炸药铝粉质量分数为30%时,冲击波的超压与冲量最大。     

TNT和温压炸药的爆炸火球表面温度对比试验研究

使用红外热成像仪记录了TNT和温压炸药爆炸后的火球表面温度场,得到了2种炸药的爆炸火球表面最高温度、持续时间、火球尺寸和火球温度变化速率等参数,并对温压炸药后燃烧对火球温度的影响进行了分析。结果表明,温压炸药爆炸火球的不同时刻最高温度和持续时间都大于TNT,温压炸药火球体积较大,且更为扁平,温压炸药和TNT爆炸火球的温度变化速率曲线分别呈"V"和"L"型,强烈的后燃烧使得温压炸药爆炸火球温度衰减较慢,持续时间较长。     

增材用铝粉表面的包覆改性研究

为减少铝粉在光固化树脂中的沉降,使其适用于光固化增材制造,使用不同表面活性剂对铝粉进行预处理,增强铝粉表面对有机物的亲和性;利用乳液聚合法使单体聚合在铝粉表面形成一层有机物薄膜,研究几种单体对铝粉包覆性能的影响,利用可见光分光光度计、傅里叶红外光谱仪表征其包覆性能。结果表明:使用十二烷基硫酸钠(K12)预处理的铝粉在光固化树脂中分散性最好,透光率为11%,分散1 h后透光率变化不大;使用苯乙烯（St）+丙烯酸丁酯(BA)、丙烯酸(AA)+丙烯酸丁酯(BA)二元聚合包覆的铝粉在树脂中静置1 h,未发现明显沉降;红外光谱图显示,两组配方中的铝粉表面存在单体聚合产物。     

银纳米粉的比表面积研究

采用阳极弧放电等离子体方法制备了高纯银纳米粉末.利用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、晶体结构、粒度进行性能表征.利用静态表面吸附仪依据BET多层吸附原理,在液氮温度下(78K)和气体饱和蒸气压力范围内测试样品对N2的吸附-脱附等温线,用图解法根据吸附等温线求出单层吸附容量,由BET吸附公式计算出纳米粉末比表面积.结果表明:银纳米粉末的晶体结构为fcc结构,粒径范围在10～50nm,平均粒径为26nm,比表面积为23.81 m2/g.     

硅灰石制备多孔高比表面积二氧化硅机理探讨

通过对用硅灰石与盐酸反应制备多孔高比表面积SiO2最佳实验工艺条件的研究,确定了最佳试验工艺条件,即反应速度、反应时间、中和速度、反应最终pH值与SiO2比表面积的关系,探讨了其合成的机理。研究结果表明,当pH≤1.0时,硅灰石与盐酸反应生成大量稳定的硅酸溶胶;反应最终(pH＝4.0)使硅酸水解和缩聚以及Si—O与OH基团氢键的形成以适宜的速度进行,形成弱交联、网状、低密度的硅酸凝胶,最终产物SiO2的比表面积增大。     

铝粉含量和粒度对HMX基炸药空爆性能的影响

为了分析不同铝粉含量及颗粒尺寸对炸药空中爆炸性能的影响,笔者利用含铝炸药的自由场空爆试验,测试了不同配方的含铝炸药空爆超压、正压作用时间和空爆冲量,对试验结果进行了比较分析。对于HMX基含铝炸药,铝粉的质量分数为30%~35%时,超压和冲量较高;当铝粉的质量分数超过35%时,超压和冲量趋于降低。自由场传感器测定结果显示,超压和冲量在4.5 m的较远距离处、铝粉的质量分数约30%时有最大值。当铝粉的质量分数约为30%时,含纳米铝粉炸药的超压和冲量低于含微米铝粉炸药。     

简易飞片式无起爆药雷管冲击波输出影响因素的探索

利用水下爆炸测试法在各因素下简易飞片式无起爆药雷管的冲击波峰值压力，并对飞片式无起爆药雷管的起爆在各因素下呈现的规律给予理论上的解释。     

激光冲击能量对3D打印铝合金表面残余应力和形貌的影响

目的 对不同激光冲击强化工艺条件下的3D打印铝合金样品的残余应力和表面形貌进行测试分析,评估不同激光冲击能量对3D打印铝合金表面残余应力和表面形貌的影响。方法 利用X射线应力仪和白光干涉三维显微镜进行3D打印铝合金样品表面残余压应力和表面形貌的测试分析。结果 当冲击能量为15 J时,3D打印铝合金样品表面残余应力最大为-89 MPa,当冲击能量为30 J时,3D打印铝合金样品表面残余应力最大为-129 MPa。激光冲击区域表面粗糙度由母材的约1.2 μm增加至约3 μm,搭接区域存在凸起。结论激光冲击能量增加,表面塑性变形增大。冲击能量为30 J的3D打印铝合金样品表面残余压应力约为冲击能量为15 J的1.5倍,提高冲击能量可有效提高表面压应力。     

Effect of Degassing Temperature on the Specific Surface Area and Other Physical Properties of Magnesium Stearate

Abstract

The effect of degassing temperature on the magnitude of the BET specific surface area and other physical properties of magnesium stearate was investigated. Magnesium stearate samples from two manufacturers were degassed using helium at 23°, 30°, 40°, 50° and 60°C. The specific surface area of the degassed samples was measured using both single- and multi-point BET methods. The moisture content and thermal properties of the degassed magnesium stearate samples were also examined. The specific surface area values decreased with an increase in the degassing temperature. The Karl Fischer and thermogravimetric analysis results also showed a decrease in the moisture content with an increase in the degassing temperature. The differential scanning calorimetry thermograms of the degassed samples showed changes in the endotherm characteristics along with changes in the melting point and heat of fusion values. It is hypothesized that the lower specific surface area values obtained after degassing at higher temperatures may be due to a partial conversion of the magnesium stearate dihydrate crystals into a monohydrate, an anhydrate or a mixture of the two forms. These results suggest that magnesium stearate samples should be degassed only at room temperature prior to the BET surface area analysis. The results of this study also show that it is important to consider the degassing conditions used when comparing specific surface area data from different sources.     

The Effect of the Specific Surface Area of Heavy Magnesium Carbonate on its Tableting Properties

Abstract

Heavy magnesium carbonates, either granules or spray dried powders were prepared at five different temperatures respectively. It has been found that the specific surface area of the magnesium carbonates prepared at lower temperatures is higher than that prepared at higher temperatures. The moisture adsorption (%) of magnesium carbonates and the crushing strength of the magnesium carbonate compacts prepared at five pressure ranges showed linear relationships with the specific surface area of the magnesium carbonates. However, Heckel plots indicated that magnesium carbonates prepared at higher temperatures were more compressible.     

基于高比容钽粉的聚合物片式电容器制备工艺研究

针对比容为50000～70000μF.V/g的较高比容钽粉,研究了导电聚合物聚3,4-乙烯基二氧噻吩(PE-DOT)作为阴极材料的有机片式固体钽电解电容器的制备工艺,通过调整阳极体制备及阴极被覆工艺等参数实现了PEDOT在高比容钽块表面的有效被覆,获得了各项性能参数良好的聚合物片式钽电解电容器。重点研究了压制密度、形成电流密度等参数及分段被膜工艺对聚合物片式固体钽电容器容量引出、等效串联电阻、漏电流等性能的影响,并讨论了相应的电容器工作机理。     

挡波墙对空气冲击波的削波作用研究

分析了空气中爆炸时挡波墙对冲击波的削波作用。结果表明，在爆源周围修一定高度和厚度的挡波墙可以把空气冲击波在挡波墙之后一定距离内的峰值压力削弱20%-30%，同时用数值模拟的方法计算了冲击波与挡波墙相互作用的过程，得到了在火电厂波原因有障碍物的爆炸场初始发展以及整个传播过程。数值模拟结果与实验测量和经验公式计算结果基本吻合。