纳米Fe3O4的制备及其对发烟剂性能的影响

采用化学共沉淀法制备了纳米Fe3O4粒子,以微米Fe3O4、微米TiO2、纳米TiO2/Fe3O4及纳米Fe3O4为氧化剂配制了不同的发烟剂.采用XRD、DTA、红外透过率测试等方法对纳米Fe3O4及发烟剂的性能进行了表征,研究了发烟剂的燃烧性能和红外消光性能.结果表明,与常规氧化剂相比,纳米Fe3O4作氧化剂的发烟剂放热峰温前移,燃烧热变小,燃速加快,红外消光性能有一定提高.纳米Fe3O4用于发烟剂中氧化剂,有助于提高发烟剂的燃烧性能和红外消光性能.     

过渡金属氧化物对高氯酸钾基彩色发烟剂的催化作用研究

为研究过渡金属氧化物对高氯酸钾基彩色发烟剂的催化作用，分别以Fe₂O₃、Co₂O₃、CuO作为催化剂，与高氯酸钾和乳糖混合组成烟火药，并加入40%的次甲基蓝染料制备成蓝色发烟剂，采用TG-DTA、TG-FTIR、高速摄影仪和高速红外热像仪研究了烟火药的热分解、燃烧性能以及发烟剂的发烟效果。结果表明：燃烧反应主要是固态的高氯酸钾和液态的乳糖发生反应生成CO₂，催化剂的添加加速了这一反应过程，3种金属氧化物的催化效果由好至差依次为Fe₂O₃、Co₂O₃、Cu O;Fe₂O₃的添加使药剂的放热峰提前14℃，燃烧速率提升2倍以上；加入Fe₂O₃的发烟剂的发烟时间为11.55 s，其形成的烟雾较浓、发烟持续性较好、药剂反应较充分。     

爆炸分散型复合干扰发烟剂使用技术研究

研究了复合干扰发烟剂中HG94磷基发烟剂和FY红外干扰发烟剂的配比和使用技术，并测试了烟幕性能。试验表明采用HG94磷基发烟剂与FY红外干扰发烟剂重量比为2：1，装药结构采用FY红外干扰发烟剂在上，HG94磷基发烟剂在下，复合干扰发烟剂与炸药重量比为40：1时，分散后不仅对可见光有良好遮蔽效果，而且对激光、中、远红外光也具有良好的干扰作用。     

草酸铵对赤磷发烟剂发烟量的改善

用草酸铵对含氧化剂和不含氧化剂的赤磷发烟剂进行了发烟量改善试验研究。结果表明，草酸铵能显著提高赤磷发烟剂的发烟量，尤其是对不含氧化剂的赤磷发烟剂；当草酸铵的加入量达到最佳值时，其发烟量与黄磷的发烟量几乎接近。     

HC基新型抗红外发烟剂研究

分析了传统HC烟幕对可见光和红外的遮蔽特性，针对HC发烟剂配方的局限性和发烟原理，通过用镁粉代替锌粉，用氧化锰代替氧化锌，添加红磷和富碳有机化合物等途径并结合大量实验确定了系列抗红外发烟剂配方。在中型烟幕试验柜中对该系列配方的发烟剂形成的烟幕的抗红外性能进行了测试评价，给出了具体的评价试验方法和典型烟幕对红外目标进行遮蔽的热成像图。在此基础上优选了两种HC基的新型抗红外发烟剂，给出了相应的红外消光系数测定数据与傅立叶变换红外光谱。与传统的HC烟幕相比，新研究的HC10号和HC06号抗红外发烟剂形成的烟幕在3—5μm和8—14μm波段的红外消光系数分别增大了41．86％和78．46％，使传统HC烟幕的抗红外性能得到显著提高，尤其是在远红外波段效果更为明显。     

发射药中纳米材料的分散性对身管延寿的影响研究

为延长武器身管使用寿命,采用了在发射药中添加纳米材料的方法。研究了纳米材料添加到发射药中对发射药性能的影响,特别是研究了纳米材料的分散性对身管延寿的影响。在发射药中添加纳米材料能提高发射药的抗烧蚀性能,但是纳米材料分散不好会降低身管的使用寿命,而良好分散的纳米材料添加到发射药中能有效延长身管的常温使用寿命。     

纳米光催化材料免回收处理TNT废水

为提高纳米粒子的分散性和避免水处理时的回收程序,制备了附载型纳米复合粒子和光催化反应器。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射图谱（XRD）和比表面积测试仪分析发现,制备的纳米TiO2／硅藻土复合粒子和纳米TiO2／SiO2复合粒子的纳米颗粒细小,比表面积和孔容积大。将纳米光催化复合材料负载于光催化反应器或直接分散于废水中,对比研究发现：重复使用6次后,前者的纳米光催化复合粒子对TNT废水的光催化降解效率保持90％以上,而后者的降解效率从97％迅速下降至50％左右。同时,红外光谱分析发现,后者处理后废水中发现有纳米光催化材料的存在;而借助于光催化反应器处理后废水中未发现有纳米光催化材料的残存,不需要额外的纳米材料回收程序。     

原材料粒径对烟幕红外消光能力影响的研究

运用傅立叶变换红外光谱仪由对不同粒径的材料组成的抗红外发烟剂进行了测试，对发烟剂原材料粒径影响烟幕红外消光能力的规律及成因进行了研究。结果表明：在试验测试范围内，发烟剂原材料中氧化剂和还原剂粒径越小，形成烟幕的红外遮蔽能力越强；成烟物质粒径越小，红外遮蔽能力越强。根据影响规律设计了新型发烟剂，其在远红外波段的遮蔽能力优于制式HC发烟剂。     

基于冻干法探索高孔隙率材料在红外发烟剂中应用

利用SiO_2气凝胶具有高孔隙率、高比表面积特点,将SiO_2气凝胶分别与NaNO_3、NH_4NO_3饱和溶液混合,引入冷冻干燥技术,使NaNO_3、NH_4NO_3沉积在SiO_2气凝胶孔隙内或表面,制备成粉剂型红外功能添加剂,并添加至传统发烟剂配方中,进行不同添加比例的发烟剂红外遮蔽效果测试。研究表明:新型粉剂不仅改善了SiO_2气凝胶及其制备过程中的板结现象,而且保障了SiO_2气凝胶在燃烧过程中恢复预制颗粒尺寸;与常规可见光波段发烟剂混合,当添加剂NaNO_3掺杂比例为20%、负氧为20%时,在3～5μm和8～14μm红外波段,遮蔽率达到最高,分别为72%和47%。     

含硅一维纳米材料的研究动向

总结了近几年来国内外硅及含科化合物一维纳米材料研究的最新进展,其中包括Si、SiO2、SiC、Si3N4等一维纳水材料的制备与表征及其适用化的可能性;简述了一种新型的含硅化合物一维纳米结构材料的合成方法。简单介绍了硅及含硅化合物一维纳米结构的应用,根据当前纳米材料的发展趋势分析了制备硅及含硅化合物一维纳米材料所存在的问题以及今后的发展方向     

特种反坦克弹药的发展

叙述了反坦克弹药的发展概况，介绍了宽波段烟幕，烟幕伪装系统，快速充气红外干扰气囊，红外隐身照明剂以及反坦克失能技术。     

单透向烟幕干扰材料及其干扰机理研究

基于二氧化硅(SiO_2)具有良好的红外透光和散射性质,探索其在单向透射烟幕配方中的应用。基于米氏散射理论分析了烟幕云团具有单向透视性能的干扰机理。其次,利用OPAG33傅立叶变换红外遥测光谱仪测试含有不同晶型SiO_2烟幕的红外透过率。结果表明:SiO_2可以作为中远距离的单向透射红外烟幕材料,在15m距离内,当烟幕位置发生变化时,红外透过率发生明显变化。说明SiO_2粒子具有良好的前向散射性能,其衰减特性与粒子的粒径和形状有一定的关系。     

气凝胶基复合含能材料的制备及其红外遮蔽性能研究

为研究以二氧化硅气凝胶颗粒材料为骨架的复合型抗红外烟幕的制备及其红外波段遮蔽性能,分别将硝化棉、硝酸钠充填到气凝胶内部孔道中制备出气凝胶/NC、气凝胶/NaNO_3两种复合材料,将其掺杂到常规发烟剂中制备几组复合发烟剂,并对发烟剂红外遮蔽性能进行了研究。研究结果表明:掺杂气凝胶/NC复合材料的发烟剂所形成的烟幕对红外具有明显的遮蔽效果,8~14μm波段红外透过率低至3.37%;当气凝胶复合材料的掺杂量为7%时,烟幕对红外的干扰效果最佳。     

聚合物在赤磷基抗红外发烟剂中的研究

在实验室条件下利用多波段红外辐射仪，对含不同聚合物的赤磷基发烟剂燃烧产生的烟雾对远红外辐射的透过率进行测试。试验表明：不同聚合物在发烟剂中所起作用不同，相似成分的发烟剂中加入氟可降低烟雾在远红外波段的透过率。井分析了上述烟雾在红外波段产生不同遮蔽效果的原因。     

赤磷发烟剂、铜粉组合烟雾的红外消光性能

本文介绍了赤磷发烟剂、铜粉组合烟雾在烟雾箱中的测试结果，阐述了组合烟雾的红外消光性能，分析讨论了与组合烟雾相关的几个问题。     

红磷烟幕使用特性及其对红外激光的最佳消光直径

在中型烟幕柜中测试了红磷烟幕的粒度分布,计算了红磷烟幕的发烟能力和自由沉降速度以及对多种波长电磁波的衰减系数,分析了红磷烟幕的多波段消光特性及其在组合烟幕中的应用。研究表明：红磷烟幕平均直径分布在0.5～13μm;发烟能力3.9—22.9;对可见光至14μm红外的衰减系数分布在200／m～41.67/m;沉降速度远小于0.007 m/s并具有良好的组合使用特性。根据Mie理论计算了多种直径红磷烟幕粒子对1.06 μm、3.39 μm和10.6 μm激光的散射、吸收和消光效率因子。分析表明：直径显著小于入射波长的烟幕粒子的消光作用中吸收效应居主导地位;随着粒子直径增大散射效应逐渐增强;当烟幕粒子的尺度接近入射波长时散射和吸收效应趋于一致;红磷烟幕粒子对10.6μm和3.39弘m红外激光辐射的最佳消光直径分别为9.0μm和4.0μm.     

飞机货舱火警探测缺陷与改进模拟实验

目前民航飞机货舱火警探测器普遍采用红外光电感烟器,存在响应慢和误报率高的缺陷.引入火灾发生早期出现的一氧化碳气体浓度/浓度变化量作为新的火警探测标志量,设计了烟气复合火警探头.提出了两维输入复合偏置滤波自动火警报警算法,设计了火警报警阈值调节模糊系统,根据烟雾浓度变化量和一氧化碳气体浓度变化量等动态参量,智能调整火警报警阈值,拟解决货舱单一使用红外光电感烟火警探测器使火警误报率高和响应慢的问题.模拟实验结果表明:新研制的烟气复合火警探测器比现有的红外光电感烟探测器有更低的火警误报率和更快的响应速度.     

新概念无源干扰技术

在现代战争中,武器系统采用了电磁光谱诸如无线电波、微波、红外线、紫外线、X射线和伽马射线,为了与之对抗研究了烟雾以及其他干扰物,目前国外新概念无源干扰技术有：单向可见遮蔽烟幕,有时效性的电磁波干扰物、红外/毫米波双模干扰剂和红外/毫米波双模成像化诱饵,石墨弹和碳纤维弹等。     

IR法研究两种武器的失效机理

运用红外光谱法(IR)分析了某种贮存十年弹药中引信锈蚀产物、贮存一年的紫色发烟弹"鼓气"气体产物、模拟紫色发烟弹长贮过程材料化学结构的变化。结果表明,某引信失效的主要原因是弹药中炸药组分聚醋酸乙烯酯降解为醋酸,醋酸扩散至引信内部导致金属材料的腐蚀。紫色发烟弹失效的主要原因是其中的NaHCO3加速碱性玫瑰精分解产生"鼓气"和使用变色的失效。根据分析结果提出了引信和发烟弹的失效机理和延缓失效的措施。