CL-20、DNTF和FOX-12在CMDB推进剂中的应用

首次在螺压CMDB推进剂中对CL-20、DNTF、FOX-123种高能量密度材料进行了应用研究,发现这3种材料能在螺压工艺中安全地制成样品。当添加量为50%时,4～22MPa压力指数小于0.3～0.6;添加50%CL-20或DNTF时,改性双基推进剂的能量(爆热)高于添加50%HMX的改性双基推进剂。添加3种新材料后,改性双基推进剂的安定性与同类推进剂相当。     

宽温下螺压改性双基推进剂的温度尺寸效应

为研究宽温下螺压改性双基推进剂的温度尺寸效应,通过热机械分析仪分析了典型推进剂配方在-90～120℃下的轴向线膨胀行为和动态力学行为。结果表明,典型螺压改性双基推进剂在-90～120℃下出现了明显的膨胀行为,轴向形变和线膨胀系数最大值分别达到0.16mm和4.5×10~(-4)℃~(-1)。其膨胀曲线大致可分为缓慢膨胀区、平台区、急速膨胀区和收缩区4个阶段,曲线中3个形变突变过程分别归属于黏结剂NC的β松弛、α松弛和黏流转变。使用温度从-40～50℃拓宽至-55～70℃时,其下限温度的降低对螺压改性双基推进剂的结构尺寸稳定性影响较小,而上限温度从50℃升高至70℃,线膨胀系数从1.55×10~(-4)℃~(-1)迅速升高至2.72×10~(-4)℃~(-1),螺压改性双基推进剂出现明显的尺寸膨胀行为。此外,随着初始加载温度的升高,螺压改性双基推进剂轴向膨胀曲线中的转变及黏流转变明显移向低温。     

改性双基推进剂安定性及测试方法的探索研究

本文通过多种方法对含高氯酸铵及含黑索今的改性双基推进剂的热分解规律进行了研究,采用热加速老化的方法,预估了上述推进剂的安全寿命,对甲基紫试验和传感器真空安定性试验用于改性双基推进剂安定性测试的可行性进行了研究。     

改性双基推进剂安定性及测试方法的探索研究

本文通过多种方法对含高氯酸铵及含黑索今的改性双基推进剂的热分解规律进行了研究,采用热加速老化的方法,预估了上述推进剂的安全寿命,对甲基紫试验和传感器真空安定性试验用于改性双基推进剂安定性测试的可行性进行了研究。     

几种火药的贮存安定性

采用经典的热减量实验，用自制的火药减量瓶对代表单基药、双基药、三基药和推进剂的十种火药进行了加速寿命实验，以半延滞期为寿命终点。实验结果证实了理论预测的可靠性，合理评价了十种火药的安全贮存寿命和贮存安定性。与文献值比较，本方法能较准确地反映安定剂对ＮＯ２自催化的抑制作用，为热减量法评价火药贮存安定性的标准化管理提供了理论及实验依据。     

螺压改性双基推进剂压延过程质量及安全控制研究进展

针对螺压改性双基推进剂制备过程的关键工序——压延,综述了影响压延塑化质量的因素、塑化质量的评价方法以及压延过程中存在的安全风险和采取的安全措施;压延塑化质量主要受到NC结构和性质、固体添加组分以及压延装置结构和工艺条件的影响;差示扫描量热(DSC)法常用于定量分析推进剂物料塑化程度;推进剂物料中的硬性杂质在压延过程使得物料局部出现的“热点”、物料中水分受热产生气泡的绝热压缩以及不适当的工艺参数等是燃爆风险的根源。对压延过程质量和安全控制技术发展方向进行了预测,指出红外光谱和超声波在线检测技术有望实现推进剂压延塑化效果的在线检测,远红外测温、在线连续测压和气体检测技术有望实现推进剂压延过程安全的在线检测,进而实现螺压改性双基推进剂压延过程质量及安全控制。附参考文献87篇。     

双基系固体推进剂热安定性及安定机理研究进展

从化学安定剂的结构、性能、应用及其作用机理等方面综述了化学安定剂在双基系固体推进剂热安定性中的作用及安定机理的研究进展,分析了近年来研究中存在的问题,包括缺乏化学安定剂本构关系的研究、化学安定剂安定机理研究不足、热安定性检测手段有待改进等。提出了今后研究的重点主要是加强化学安定剂本构关系研究、深入研究安定剂作用机理和反应动力学、拓展新方法和新技术的应用等。附参考文献74篇。     

动态热机械分析法研究螺压改性双基推进剂的压延温度

为获得塑化高固体含量螺压改性双基推进剂的工艺温度,采用动态热机械分析(DMA)法研究了不同RDX含量时螺压改性双基推进剂DMA曲线α转变峰的温度(Tα)(即玻璃化温度Tg)、松弛活化能(Eαa)和α转变之后DMA曲线出现的"波谷"等特征物理量。结果表明,RDX含量的增加减小了NC分子间的缠绕作用,导致Tg和Eαa值下降,这有利于高固体含量螺压推进剂的塑化;随着RDX含量的增加,α转变力学损耗峰tanδ值增大,表明体系的摩擦发热量增大,而α转变之后在55~120℃下DMA曲线出现了"波谷",此时体系的摩擦发热量最小,是压延塑化的最佳工艺温度。     

热塑性聚氨酯弹性体在改性双基推进剂中的应用

为了改善力学性能,合成了与硝化甘油(NG)、硝化纤维素(NC)具有良好相溶性的新型热塑性聚氨酯弹性体(TPUE),并应用于改性双基推进剂研究中。研究了热塑性聚氨酯弹性体对硝胺改性双基推进剂的能量性能、力学性能、燃烧性能以及工艺性能的影响。结果表明,在改性双基推进剂中引入TPUE,推进剂的工艺性能、力学性能,尤其是低温力学性能明显提高,燃速和爆热会稍有降低。     

固体推进剂组合药柱的界面力学性能

采用组合装药方法制备了改性双基推进剂组合药柱,用材料拉伸实验机测试了螺压和浇铸工艺制备的改性双基推进剂组合药柱在20、50和-40℃下的抗拉强度和伸长率,用扫描电镜-能谱联合分析仪测试了药柱断裂面的形貌及元素分布。结果表明,螺压工艺和浇铸工艺制备的推进剂组合药柱界面的力学性能略高于浇铸工艺推进剂药柱的力学性能,组合药柱界面的处理方式对其力学性能影响不大,组合药柱的力学性能主要受两级推进剂中力学性能较低的一级推进剂影响。     

甲基紫试验在长贮火药安定性检测中的应用

为确定甲基紫在长贮火药安定性检测中的可靠性,对选定的经过85℃老化试验的单基药、双基药、三基药试样,分别进行134．5℃和120℃甲基紫试验。用化学分析法测定了安定剂的含量,用方差检验法分析了甲基紫试验中的试纸变色时间和发射药中安定剂含量随老化时间的变化关系。结果表明,单基发射药、双基发射药、双基改性推进剂的甲基紫试纸变色时间随老化时间的变化显著,双基推进剂和三基发射药甲基紫变色时间随贮存时间的变化不显著。     

DAATO3.5对改性双基推进剂安全性能的影响

设计了一种含N–氧化–3, 3'–偶氮双(6–氨基–1, 2, 4, 5–四嗪)(DAATO_(3.5))的改性双基推进剂,通过DSC(差示扫描量热)、撞击感度和静电火花测试,分别研究了其全分解范围的热稳定性、机械感度和静电感度的变化;借助真空安定性、甲基紫、5 s爆发点试验,研究了该推进剂的热安定性。结果表明:DAATO_(3.5)不改变推进剂的分解峰型,可小幅降低推进剂的主分解峰温,但降低幅度对DAATO_(3.5)含量不敏感;随DAATO_(3.5)含量增加,推进剂撞击感度的引发距离H_(50)、静电感度的引发电压V_(50)及引发能E_(50)线性降低,甲基紫试验变色时间、5 s爆发点温度小幅下降,真空安定性试验放气量有所增加。     

提高螺压高能改性双基推进剂性能的研究

研究了Ａｌ粉、ＲＤＸ及高氮量硝棉对螺压高能改性双基推进能量的贡献，配方选择了比较合适的Ａｌ粉、ＲＤＸ含量，解决了采用高氮量硝棉的推进剂的力学性能问题。另外对含能催化剂进行了开发研究，并成功地用在火药中，使得螺压高能改性双基推进剂的性能有了大幅度的提高。     

试论单双基火药失效判别方法

从发射药、固体推进剂的颜色、密度、安定剂含量、安定性试验数据、内弹道试验性能等数据论述了单双基火药失效的判别方法。     

HAN-基凝胶推进剂的热分解反应动力学

为研究 HAN‐基凝胶推进剂的热分解特性,利用差示扫描量热仪（DSC）和热重分析仪（TGA）对两种含不同质量聚乙烯醇（PVA ）的 HAN‐基凝胶推进剂样品进行热分析试验,并与一种双基推进剂进行对比。分析了HAN‐基凝胶推进剂和双基推进剂的热分解过程,得到热分解反应的动力学参数;采用等转化率法计算了活化能,采用Zhang‐Hu‐Xie‐Li等方法计算出热爆炸临界温度和自加速分解温度。采用Malek法推断出两种 HAN‐基凝胶推进剂样品的热分解反应的最可几机理函数。结果表明,HAN‐基凝胶推进剂的热分解是一个连续的放热过程,热分解较为彻底,残渣较少,活化能约为100 kJ／mol。当PVA含量增加时,其热爆炸临界温度和自加速分解温度升高。与双基推进剂相比,HAN‐基凝胶推进剂具有较好的热安定性。     

硝酸酯火药安全贮存寿命的预估方法和结果

介绍了热加速老化试验预估火药安全贮存寿命的方法原理。对硝酸酯火药进行不同温度（95,90,85,75和65℃）的热加速老化。以有效安定剂消耗一半所需时间（τ）作为安全贮存寿命的临界点,对不同温度（t）下的τ值,用线性最小二乘法按Bethelot方程进行线性回归,预测了硝酸酯火药在常温（30℃）下的安全贮存寿命。收集了80余种硝酸酯火药安全贮存寿命的预估结果。结果发现,一般单基、双基、三基发射药和双基推进剂的安全贮存寿命在40a以上,而加入AP、TEGN等成分改性的双基发射药和推进剂安全贮存寿命大多低于40a。比较了4个温度点与5个温度点回归处理结果的差异。提出取消90℃试验,必要时增加55℃试验的建议。根据硝酸酯火药老化分解速率的温度系数和低温试验统计结果,提出单温度（65℃）短周期预测硝酸酯火药安全贮存寿命的简便方法。     

含能材料热安定性及热安全性评价方法研究进展

概述含能材料热安定性及热安全性的 3类评价方法在操作过程及试验结果上的局限性。介绍了一种将基本安定性试验评价法与自加速分解温度 (SADT)评价法相结合 ,从而实现对含能材料热安定性及热安全性进行评价的新方法。对该方法的先进性和应用前景进行了论述。     

CL-20/CMDB推进剂的宽温力学临界转变特性

采用螺压工艺制备了不同CL-20含量的高能复合改性双基推进剂(CL-20/CMDB),分析了其微观形貌、密度及宽温力学性能,并通过热形变和低温冲击试验分析高、低温力学临界转变特性。结果表明,制备的CL-20/CMDB推进剂内部微观形貌良好,结构相对密实,力学性能优良,CL-20质量分数为45%的S-3高能配方推进剂,密度可达1.777g/cm³,-40℃断裂伸长率可达6.53%,50℃的抗拉强度可达2.08MPa,其高温热形变和低温冲击特性曲线在-40~50℃存在明显的突变现象,说明CL-20/CMDB推进剂在使用温度范围内存在高、低温力学临界转变;进一步通过外切线法来确定力学曲线中的临界转变点,则高固含量的S-3配方软化临界转变点温度(T_s)和脆化临界转变点温度(T_b)分别为42.06℃和-47.75℃。     

用超临界流体色谱/付里叶红外光谱定性分析双基药的二氯甲烷和超临界二氧化碳萃取物

一、引言双基药含有硝化纤维素和硝酸酯,常见的是硝化甘油。此外,还混合有一些添加剂,如安定剂、增塑剂、氧化剂以及金属,为的是使推进剂稳定和控制它的燃速。一段时间之后硝化甘油和安定剂发生降解。测定老化了的双基药中的硝化甘油和安定剂,当有降解产物时测定就产生困难。     

提高螺压高能改进双基推进剂性能研究

研究了Ａｌ粉，ＲＤＸ及高氮量硝棉对螺压高能改进双基推进能量的贡献，配方选择了比较合适的Ａｌ粉，ＲＤＸ含量，解决了采用氨量硝棉的推进剂的力学性能问题，另外对含能催化剂进行了开发研究，并成功地用在火药中，使得螺压高能改性双基推进剂的性能有了大幅度的提高。