NC/Bu-NENA基推进剂性能研究(Ⅰ):推进剂能量及燃烧性能

为了研究丁基-硝氧乙基硝胺(Bu-NENA)对NC基推进剂能量及燃烧性能的影响,通过俄罗斯Real软件计算了Bu-NENA对推进剂的能量性能的影响;通过吸收-压延的方法制备了推进剂样品,测试了推进剂的密度、爆热、比容、点火延迟、燃速,计算了压强指数;通过燃烧波、火焰照片以及熄火表面探讨了Bu-NENA对推进剂燃烧性能影响的机理。结果表明,在NC基推进剂中Bu-NENA替代NG使能量下降,但是产气量增加,使推进剂的燃速大幅度下降,2MPa下燃速降幅75%以上,20MPa下燃速降幅64%以上;压强指数提升,NC/NG基推进剂用部分催化剂可能对NC/Bu-NENA基体系失效;推进剂的点火延迟时间增加;推进剂的燃速大幅度降低的原因可能是因为Bu-NENA在燃烧时挥发吸热以及燃温降低带来的热反馈降低。     

Bu-NENA基改性双基推进剂的力学性能及安全性能

为提高高固含量改性双基推进剂的低温力学性能和安全性能,以N-丁基硝氧乙基硝胺(Bu-NENA)代替硝化甘油(NG),采用无溶剂工艺制备了改性双基推进剂;采用万能试验拉伸机、动态热机械分析仪和感度测试仪等对推进剂的力学性能和机械感度进行了表征。结果表明,与NG相比,Bu-NENA可明显提高推进剂的低温力学性能,降低推进剂的机械感度。当Bu-NENA质量分数为19.1%时,推进剂(代号B3)的力学性能较好,与空白对照推进剂(NG基改性双基推进剂,代号B0)相比,B3推进剂在-40℃延伸率由3.54%提高到7.57%,提高了114%,高温拉伸强度相当;摩擦感度由46%降低至2%,降低了95.7%;特性落高H₅₀由17.2cm提高到33.6cm,提高了95.3%;动态力学性能研究表明,Bu-NENA对硝化纤维素(NC)塑化效果较好,B3推进剂的β转变温度由B0的-33.8℃降低至-37.8℃,韧性有所增强。表明该推进剂不仅机械感度明显降低,且低温力学性能明显改善,在短射程战术武器中具有一定的应用前景。     

Zr/Al基高能固体推进剂的能量特性分析

为探究锆粉含量对高能推进剂能量特性的影响规律,利用热力学计算软件CEA分析了不同锆含量的Zr/Al基NEPE推进剂和Zr/Al基叠氮高能推进剂的能量特性;通过计算这两种推进剂的燃烧温度、密度、比冲和密度比冲等能量特性参数,得到了锆含量对推进剂能量特性参数的影响规律,并将结果与ZrH_2/Al基高能推进剂进行对比分析。结果表明,随着Zr含量增加,NEPE推进剂的燃烧温度和比冲均呈下降趋势,密度比冲持续上升,但考虑推进剂的能量特性和高燃温条件下的不稳定燃烧,认为在推进剂中添加质量分数3%～5%的Zr粉较适中;随着Zr含量增加,叠氮高能推进剂的燃烧温度和比冲呈现先增后减的趋势,且分别在Zr粉质量分数为6%和3%左右达到最大值,推进剂密度比冲持续上升。ZrH_2/Al基推进剂的能量性能低于Zr/Al基推进剂的。     

含不同钾盐消焰剂的NC/TMETN推进剂熄火表面特征研究

利用扫描电镜（SEM）和能谱仪研究了含不同钾盐的NC／TMETN推进剂熄 火表面特征，研究结果表明，有机钾盐KD使用进剂熄火表面上Cu元素的含量降低，导致Pb和Cu的复合催化作用减弱，而KNO3使推进剂熄火表面碳含量降低，铅球尺寸增大，导致催化活性组分减少，催化作用减弱；K3AlF6与铅的氧化物在推进剂熄火表面形成了PbF4，从而完全破坏了铅化物的催化作用。     

工艺助剂在双基系推进剂中的应用研究

探讨了某有机化合物在双基系推进剂吸收工艺中的作用机理，用一系列实验研究了此工艺助剂对推进剂燃烧性能的影响，结果表明：该类有机化合物可广泛应用于双基体系推进剂，它既有利于吸收过程的完成又能改善燃烧过程。     

非晶态纳米NiO的制备及其对AP和GAP基推进剂的催化性能

为了探究具有短程有序、长程无序的非晶态纳米氧化物对含能材料的催化分解性能,以乙酰丙酮镍为原料,通过高温煅烧制备出了非晶态纳米NiO;采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、N₂吸附-脱附法(BET)和差示扫描量热法(DSC)等研究了其组成、结构及其对高氯酸铵(AP)和GAP基推进剂的催化分解性能。结果表明,非晶态纳米NiO可使AP的热分解峰温由406.4℃降至309.5℃,表观分解活化能由158.17kJ/mol降至129.82kJ/mol,放热量由747.7J/g增至1780J/g;与晶态纳米NiO相比,非晶态纳米NiO使GAP基推进剂的燃速提高了约10%,压力指数降低了约9.7%。     

硝化棉质量差异分析及其对推进剂制品性能的影响

为了获得D级硝化棉质量差异对其理化性能和推进剂制品性能的影响规律,对4种不同厂家、不同批次硝化棉样品的“八大度”、分子质量、分子质量分布及硝化均匀性等进行了表征及分析,并制备了4种改性双基(CMDB)推进剂样品,比较了各样品力学性能及燃烧性能的差异。结果表明,4种D级硝化棉样品的“八大度”均符合国军标要求,含氮量范围为11.9%～12.1%,GPC测得数均分子质量范围为0.59×10⁵～0.73×10⁵g/mol;硝化棉含氮量小幅下降会使其安定性有所提高,但对其推进剂制品的燃烧性能影响较小;含氮量和分子质量接近时,高分子质量组分的存在会提高硝化棉稀溶液的黏度;硝化棉分子质量分布和含氮量分布均匀性降低会造成其推进剂制品-40℃拉伸强度的降低。     

推进剂药柱粘接工艺研究

以高能改性双基推进剂药柱作为实验对象,研究了不同胶黏剂对药柱粘接的适应性、不同粘接界面形状对推进剂燃速的影响及不同粘接形式的药柱的内弹道性能。结果显示,聚氨酯胶黏剂（J-1）和环氧胶黏剂（H-1）能够适应改性双基推进剂的粘接要求。粘接界面对燃速影响很小,粘接药柱的p-t曲线特征与原药柱基本一致,粘接工艺是制造推进剂药柱的一种有效的技术途径。     

工艺条件对浇铸 CMDB 推进剂燃烧性能的影响研究

研究了在配方相同情况下,催化剂不同处理工艺及加入方式、烘料时间、配浆时间、固化温度及固化时间等各种工艺条件对浇铸ＣＭＤＢ推进剂燃烧性能的影响。     

叠氮微烟推进剂宽温域力学性能研究

为了提高GAP微烟推进剂的力学性能,通过在GAP微烟推进剂中引入适量的PBT黏合剂进行复配,研究了增塑剂种类、增塑剂与黏合剂质量比(增塑比)、扩链剂种类及其官能度、扩链剂含量、固化剂种类以及固化参数对推进剂宽温域(-55℃～+70℃)力学性能的影响。结果表明,添加Bu-NENA增塑剂,可极大地改善推进剂的低温力学性能以及降低推进剂的玻璃化转变温度T_g,并在此基础上通过调节增塑剂与黏合剂增塑比为2.0,叠氮黏合剂/三官能度PET质量比为5∶1;采用TDI为固化剂以及固化参数R_t为1.2时,可使推进剂的T_g不大于-60℃以及在-55℃～+70℃范围内具有良好的力学性能,即在+70℃时抗拉强度大于0.50MPa,-55℃～+70℃时最大伸长率大于45%。     

DNTF-CMDB推进剂燃烧性能的调节

为了降低DNTF-CMDB推进剂的压强指数,研究了催化剂、NC与NG配比、增塑剂及内弹道稳定剂对其燃烧性能的影响.结果表明,芳香类铅盐与脂肪类铜盐复配能显著降低DNTF-CMDB推进剂的压强指数;降低配方中NG的含量可降低推进剂的压强指数;与NG相比,用TEGEN作增塑剂时推进剂具有更小的压强指数;与三氧化二铝相比,氧化镁作为内弹道稳定剂时降低推进剂的压强指数效果更好.     

XLDB推进剂燃烧性能研究(简报)

研究了不同催化剂及其它因素对XLDB推进剂燃烧性能的影响,报道了用φ64发动机实测的该推进剂比冲.结果表明,不同催化剂对推进剂燃烧性能有明显影响,NG、RDX也对推进剂的燃烧性能有影响.     

Al粉在高燃速AP/CMDB推进剂中的应用

采用量热仪、燃速仪、PDSC分别研究了含不同粒度和含量Al粉的高燃速AP/CMDB推进剂的爆热、燃烧性能与热分解特性。结果表明,推进剂爆热与Al粉的含量成正比;Al粉质量分数为0~8%时,对推进剂燃烧性能无明显影响;Al粉粒度由14μm减小至5μm时,推进剂爆热降低40J/g,热分解放热量增加107J/g,7~10MPa压强下推进剂燃速提高1~1.8mm/s,7~22MPa下压强指数由0.56降至0.50;当Al粉(质量分数3%)粒度减小为150nm时,推进剂的爆热降低93J/g,热分解放热量增加343J/g,18~22MPa压强下的燃速提高2~3mm/s。     

NEPE固体推进剂化学安定性研究(Ⅱ)——自燃试验研究

研究了NEPE推进剂在不同贮存条件下的自燃行为,得出样品贮存条件与自燃时间有如下关系:当试样尺寸、贮存条件相同时,温度升高,推进剂最小自燃时间缩短。敞开和密闭的贮存条件对推进剂自燃影响显著。贮存在敞开条件下的样品因尺寸不同最小自燃时间不同。比较敞开与密闭贮存时硝酸酯含量随时间的变化认为,推进剂在敞开和密闭条件下最小自燃时间的差异与硝酸酯挥发存在密切的关系。     

基于高速离轴全息可视化方法的Al/AP/HTPB推进剂燃烧性能研究

为了探究金属颗粒燃烧的复杂变化过程,搭建了25kHz高速数字离轴全息成像系统,对Al/AP/HTPB推进剂燃烧过程中颗粒的典型现象进行了时间分辨三维可视化研究;通过三维可视化研究分析了推进剂燃烧中金属铝颗粒燃烧典型现象,其中包括燃烧过程中推进剂燃面颗粒的剥落现象、颗粒/颗粒团的微爆炸现象、以及燃烧颗粒存在的尾流与火焰面现象,并且通过数字离轴全息技术对观测到的铝颗粒进行了时间分辨的三维重建。结果表明,离轴全息技术消除了孪生像的干扰,可以获得清晰的颗粒重建图像,并且其独立配置的参考光在很大程度上消除了火焰对光传播的影响,有效地抑制了颗粒周围折射率急剧变化所带来的像差。表明高速数字离轴全息三维成像技术在固体推进剂燃烧可视化诊断方面具有较强的实用性,并具有广阔的应用前景。     

α-磺基脂肪酸甲酯(MES)的性能与应用

α-磺基脂肪酸甲酯（MES）是一种生物降解性良好,抗硬水能力强,环境友好的高效低毒表面活性剂,本文阐述了MES的反应机理,介绍了MES的有关泡沫力、CMC值、以及抗硬水性等物理化学性质;并概述,MES在洗农粉、洗衣皂及其液洗产品中的应用。     

偕胺肟基Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)配合物纤维的抗菌性能研究

偕胺肟基聚丙烯腈纤维(AOCF)分别与Cu2+和Hg2+通过配位反应,得到AOCF-Cu(Ⅱ)、AOCF-Hg(Ⅱ)配合物纤维,研究了这两种纤维对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌等4种微生物的抗菌性能。实验表明:配合物纤维中金属离子含量越高,作用时间越长,灭菌效果越好;金属配合物纤维对4种菌的杀灭有选择性;AOCF-Hg(Ⅱ)的抗菌能力强于AOCF-Cu(Ⅱ)。