高效含能燃烧催化剂对双基推进剂燃烧性能的影响

研究了含能有机铅、铜盐即3-硝基-1,2,4-三唑-5酮(NTO)和4-硝基咪唑铅、铜盐及其复配体系对双基推进剂燃烧性能和燃烧残渣率的影响.结果表明,NTO和4-硝基咪唑铅、铜盐及其复配体系均可明显提高双基推进剂的燃速,降低推进剂的压强指数;NTO和4-硝基咪唑铅、铜盐与炭黑形成的铅/铜/炭燃烧催化剂复配体系使双基推进...     

纳米有机金属盐对RDX/CMDB推进剂燃烧性能的影响

制备了含纳米3-硝基邻苯二甲酸铅、纳米对氨基苯甲酸铜和炭黑复配催化剂(NPAC)的RDX/CMDB推进剂,用靶线法测试了推进剂的燃速,用热重分析(TG)、常压和高压DSC、微型热电偶、单幅彩色摄影和SEM-EDS联用分别测试了热分解性能、燃烧波火焰温度分布、熄火表面形貌和熄火表面的元素。结果表明,与普通3-硝基邻苯二甲酸铅、对氨基苯甲酸铜和炭黑复配催化剂(PPAC)相比,NPAC催化剂可提高RDX/CMDB推进剂中、低压段的燃速,降低其压强指数,拓宽其燃烧平台范围;NPAC可使推进剂低温分解放热峰向低温方向移动,而使高温放热峰向高温方向移动,并使推进剂热分解的放热量增大。NPAC可使推进剂的表面反应区、嘶嘶区和暗区的厚度增大,并使各区温度升高;含NPAC的推进剂的熄火表面碳骨架上的铅、铜元素聚集体的平均粒径小于加入PPAC复配催化剂的推进剂。     

纳米催化剂对无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响

用均匀设计和多元回归分析方法研究了纳米含能有机铅盐n-ONPP、纳米有机铜盐n-PAC和炭黑复配对无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响,并建立了多元回归数学分析模型.结果表明,n-ONPP和n-PAC复配或n-ONPP和炭黑的复配,对提高无烟改性双基推进剂2～6MPa的燃速效果显著,而对提高该推进剂在6～22MPa的燃速效果不明显.但一定量且比例适当的n-ONPP、n-PAC和炭黑复配,能显著提高无烟改性双基推进剂在中低压下的燃速,且在中高压段使推进剂出现平台燃烧,但平台燃烧的压强范围随着催化剂比例的不同而不同.理论分析表明,在2～4MPa,对无烟改性双基推进剂燃速起决定作用的是n-PAC和炭黑;n-ONPP、n-PAC和炭黑三者之间的相互作用对燃速也有一定的作用.在6MPa以上,n-ONPP和n-PAC对燃速起决定作用,炭黑起辅助作用.     

纳米镍粉对Al-CMDB和CL-20-CMDB推进剂燃烧性能的影响

为了研究粒径为50nm的纳米镍粉(nano-Ni)对含Al改性双基(Al-CMDB)推进剂、含六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)改性双基(CL-20-CMDB)推进剂燃烧性能的影响,通过吸收-压延的方法制备了推进剂样品,用靶线法测试了推进剂的燃速,并计算了压强指数。通过电镜扫描、火焰照片、燃烧波、熄火表面形貌及元素分析和DSC分析了纳米镍粉对Al-CMDB推进剂燃烧性能影响的原因。结果表明,在Al-CMDB推进剂中加入nano-Ni可大幅度提高推进剂燃速,降低推进剂的压强指数;当加入质量分数0.7%的nano-Ni时推进剂10MPa的燃速达到35.59mm/s,8~20MPa压强指数从0.43降低至0.17,15~20MPa出现麦撒效应。在CL-20-CMDB推进剂中加入质量分数0.5%的nano-Ni能明显提高推进剂的中低压(4~10MPa)燃速,8~20MPa压强指数约为0.01,15~20MPa出现麦撒效应。     

RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的实验研究

为了揭示RDX-CMDB推进剂中各常见组分对其燃速温度敏感系数的影响规律,制备了一系列含RDX、铝粉及燃烧催化剂的CMDB推进剂样品。采用氮气靶线法测得其在2~14MPa下的燃速温度敏感系数(σp)。讨论了RDX含量、铝粉、燃烧催化剂对RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的影响。结果表明,提高工作压强、增加RDX含量、添加燃烧催化剂均有助于降低RDX-CMDB推进剂在一定初始条件下的燃速温度敏感系数。配方中引入铝粉后可降低中低压下RDX-CMDB推进剂的燃速温度敏感系数,且燃速温度敏感系数几乎不随压强变化而变化。选用含邻苯二甲酸铅和没食子酸铋锆作燃烧催化剂,均可在2~10MPa下降低RDX-CMDB推进剂的燃速压强指数,同时降低燃速温度敏感系数。     

纳米催化剂对双基系推进剂燃烧性能的影响

研究了10种不同纳米催化剂对双基或RDX—CMDB推进剂燃烧性能的影响,发现经表面处理的纳米复合物(n—TPCC)是一种非常有效的纳米催化剂,它使得双基推进剂在6～10MPa呈现麦撤燃烧特征,8～IOMPa的压力指数为-0．867;改进n—TPCC加入方法后,可显著提高n—TPCC在低压下的催化效率;在RDX—CMDB推进剂中,n—TPCC与碳黑复合后,其催化效率进一步提高,且使推进剂在12-22MPa出现了一个宽压力范围的平台区,燃速压力指数小于0．3。     

ACP对无烟改性双基推进剂能量和燃烧性能的影响

含ACP的无烟改性双基推进剂能量特性理论计算表明,ACP对推进剂的能量影响较小。研究了不同工艺对含ACP无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响。实验结果表明,ACP对压伸工艺制备的推进剂燃速没有显著提高,但能大幅度地提高浇铸无烟改性双基推进剂的燃速。分析了ACP提高无烟改性双基推进剂燃速的作用机理,认为ACP可增加燃烧表面积和热量向燃烧表面积的反馈,使推进剂的燃速大增。     

金属氧化物对HNIW单元推进剂燃烧的催化研究

对六硝基六氮杂异伍兹烷 (HNIW)的催化燃烧进行了初步的实验探讨 ,实验结果表明 ,HNIW单元推进剂的燃烧速度是 HMX单元推进剂燃烧速度的 2倍左右 ,HNIW单元推进剂的燃烧速度随着压力的增加而直线增加 ,其燃速压力指数为 0 .846 ,通过加入金属氧化物可使 HNIW单元推进剂的燃烧速度发生变化 ,但对其燃速压力指数影响不大     

2,4-二羟基苯甲酸铋对双基推进剂燃烧的催化作用

为了考察2,4-二羟基苯甲酸铋对双基推进剂燃烧的催化效果以及探索其催化作用机理,用螺压工艺制备了含2,4-二羟基苯甲酸铋的推进剂样品,研究了2,4-二羟基苯甲酸铋对双基推进剂燃烧的催化性能。结果表明,2,4-二羟基苯甲酸铋对双基系推进剂的燃烧具有良好的催化作用,能显著提高推进剂的燃速,并大大降低压力指数,与少量碳黑复合后,对提高推进剂的燃速效果更明显,铋盐、铜盐与碳黑三元复合后,催化效果更优。用快速热裂解固相原位池／傅里叶变换红外光谱（RSFT-IR）联用装置研究了2,4-二羟基苯甲酸铋的热分解机理,发现2,4-二羟基苯甲酸铋在催化推进剂燃烧过程中的活性组分为Bi2O3。     

钡化合物对双基推进剂燃烧性能及燃气红外透过率的影响

叙述钡化合物对双基推进剂燃烧性能及燃气红外透过率的影响。这些化合物是铬酸钡、苯二甲酸钡、碳酸钡、丁二酸钡。这些钡化合物与铜化合物及炭黑复合能提高低压下的燃速,降低压力指数,在某一压力范围内出现平台,能较大幅度地提高双基推进剂燃气红外透过率,特别是含铬酸钡的双基推进剂燃气红外透过率特高,并且随其含量的增加红外透过率增高。     

枪用发射药燃烧残渣的测试方法

研究了发射药的燃烧残渣特性及残渣对内、外弹道的影响。提出将枪药燃烧残渣分为附着性残渣、漂浮性残渣和沉降性残渣,有害燃烧残渣主要是漂浮性残渣和附着性残渣。为探索充氮氧弹法用于测试附着性燃烧残渣方法的可行性,进行了8种发射药样品的烟室法、充氮氧弹法和TG残渣测试。结果表明,充氮氧弹法测试可区分不同枪用发射药燃烧附着性残渣的大小,漂浮性残渣用烟室法测定;不同发射药的残渣生成量差异很大,附着性残渣较大时,其漂浮性残渣也较大。     

宽带CARS在诊断固体推进剂燃烧场中的应用

为了测量固体推进剂燃烧场温度和氮气组分的浓度,建立了10 Hz重复频率运转的宽带CARS实验系统.结果表明,氮气CARS谱测量温度的相对不确定度优于4%;在较低浓度范围内,测量组分浓度的相对不确定度优于5%.采用宽带CARS技术测量了常压和2 MPa背景压力下固体推进剂燃烧场,获得了较高信噪比的单次脉冲氮气CARS实验谱,用CARS理论计算软件拟合CARS实验谱给出了固体推进剂瞬态燃烧场温度和氮气浓度随高度的分布.     

微气孔球扁药的常压燃烧特征

为了解由化学发泡工艺制备的单基微气孔球扁药的常压燃烧特征,用靶线法测量并分析装填成药柱的微气孔球扁药试样的表观质量燃速随堆积密度、平均粒径、装填条件及发射药初温的变化特征。结果表明,随着试样堆积密度的降低。单基微气孔球扁药的质量燃速逐渐增加,随试样装药直径和球扁药粒径增大,质量燃速显著提高;质量燃速对试样初温敏感,当初温由288K提高到332K时,质量燃速提高了4．5倍以上;装填药粒用的壳体材料和药粒装填高度对传火速度的影响不显著。     

LOVA发射药点火燃烧性能

制备了含有两种不同黏结剂的低易损性发射药(即LOVA发射药),并应用点火燃烧模拟装置与密闭爆发器对其点火燃烧性能进行了研究。结果表明,LOVA发射药难点火,但在点火药中添加高氯酸铵后可有效改善LOVA发射药的点火性能。LOVA发射药燃烧具有燃速系数低、燃速压力指数高等特点。     

铜盐对RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

研究了6种铜盐(DBC、CNI、NT-Cu、B-Cu、S-Cu、A-Cu)以及铜盐/炭黑复配体系对RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响,用扫描电镜和元素分析测试了推进剂的熄火表面.结果表明,铜盐可降低RDX-CMDB推进剂在16～22 MPa的压强指数;在10～22 MPa,铜盐和铜/炭黑混合物对RDX-CMDB推进剂燃烧特性的影响不显著.铜盐催化剂以及铜盐和炭黑复配催化剂对推进剂的燃烧反应有一定的促进作用.     

炮射导弹发射药燃烧表象规律

首先对炮射导弹的发射特点进行了分析,认为炮射导弹发射药的特殊性在于燃烧压力介于固体推进剂和常规固体发射药之间;针对炮射导弹发射过程中小于100MPa的压力范围,采用密闭爆发器在相应的压力条件下对其燃烧特性进行测试与评价,并与常规枪炮发射药的测试结果进行比较,认为两者之间具有不同的特征表现,对新型炮射导弹发射药的装药设计具有指导意义。     

无烟交联改性双基推进剂的高、低压燃烧特性

分析了无烟交联改性双基推进剂样品的火焰结构、燃烧波温度分布和熄火表面成分，初步研究了无烟交联改性双基推进剂在高、低压力下的燃烧特性。结果表明，压力升高，无烟交联改性双基推进剂的燃烧模式由双基推进剂的燃烧模式转变为与复合推进剂类似的燃烧模式。     

新型高能高强度JMZ发射药的燃烧特性

为探索混合硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯黏合剂体系的新型发射药的燃烧性能,通过密闭爆发器常规实验和高压实验．研究分析了JMZ发射药在不同压力范围的燃烧特性。结果表明,JMZ发射药在低压下的燃速压力指数较大,具有高含量RDX硝胺发射药的共同特征,但在高压下的燃速压力指数逐渐变小,与制式发射药相当,在燃速压力指数的变化过程中不存在明显的转折现象。另外,JMZ发射药在起始阶段表现出了良好的燃烧渐增性,对身管武器的应用是十分有利的。