对数正态分布下壳--核型微球对红外的消光

摘要本文研究了对数正态分布下壳—核型微球的消光,数值计算了镀金属微球在红外波段的质量消光系数,比较了壳—核型单分散微球与对数正态分布下多分散微球的质量消光系数的异同.结果表明:当波长较短时,有较大质量消光系数的粒径范围较窄;随波长增加,最大质量消光系数减小,相应的最佳粒径增大;在一定粒径范围内,单分散粒子的质量消光系数比对数正态分布下多分散粒子的大,波长越短,此范围越小;在相同波长、镀覆厚度下,镀铝微球的消光最佳,镀铜的比镀银的好.     

壳核型微球对10.6μm激光消光研究

采用悬浮法制备了PMMA（聚甲基丙烯酸甲酯）微球并对其进行了水选分级，获得了5种粒径范围的样品，用非电沉积法在微球表面镀覆了金属镍或银，测试了它们对10．6μm激光的消光能力。结果表明：镀金属微球的质量消光系数大于PMMA微球，镀镍微球对激光的消光能力优于PMMA微球及镀银微球，粒径小于5μm的效果最佳，质量消光系数达0．195m^2／g。由镀金属微球组成的复合烟幕对激光的衰减率大于99%，留空时间长。     

粒径对烟幕中团聚体颗粒散射特性的影响分析

以烟幕中颗粒团聚现象为背景,针对烟幕中的团聚体的消光性能优化问题进行了研究。基于Cluster-Cluster Aggregation理论建立了随机粒径的团聚体算法程序,用于生成具有不同颗粒半径的团聚体模型;在此模型基础上运用多球T矩阵方法计算分析了烟幕中粒径呈对数正态分布的团聚体散射特性;同时结合具体的物理模型研究分析了粒径的分散程度对团聚体消光因子、散射因子及散射能量分布的影响。结果表明：团聚体中颗粒粒径分散程度的降低会提高烟幕的消光性能;模拟的多组团聚体中,A型团聚体较B型团聚体消光因子提高了30.9%,总体散射能量降低了32.5%;团聚体中尽量避免出现偏离对数正态分布均值的极大粒径颗粒可以有效地提高烟幕团聚体的消光性能。     

射流不稳定性对流动聚焦法制备硝化棉微球的影响

为通过微流控技术获得良好形貌特性的硝化棉微球，以硝化棉的乙酸乙酯溶液为研究对象，探究了流动聚焦微流控芯片中硝化棉/乙酸乙酯水包油液滴的生成机制，详细研究了在滴流、稳定射流、不稳定射流3种流动模式下，连续相、分散相流量以及界面张力等对微液滴生成的影响，并在3种流动模式下制备硝化棉微球。结果表明：滴流和稳定射流模式下制备的微球呈单分散、高度球形化、窄粒径分布特性；不稳定射流模式下制备的微球高度球形化，粒径分布较滴流和稳定射流下的宽。     

基于红外定量分析方法检测烟幕粒子质量消光系数

烟幕粒子的质量消光系数是表征其遮蔽能力的重要参数。本文提出运用红外傅立叶变换光谱仪检测微粒红外吸光度，该技术基于红外定量分析原理，无需使用烟箱装置，在实验室内即可完成对新型气溶胶粒子消光性能的快速测试和评估。将一定质量的粉末样品均匀地分散在某种有机溶剂中，制作成悬浊液，运用红外光谱仪扫描后得出相应的吸收谱图。通过分析、计算求出粒子在测试波段的质量消光系数，所得结果与烟箱试验数据吻合较好，从而证实上述测试方法准确、可靠，测试成本较低，可用于新型烟幕材料衰减性能的初步鉴定、评判，是传统测试技术的辅助和补充。     

喷雾干燥工艺条件对HMX/F_(2602)核壳复合微球粒度的影响

采用悬浮喷雾干燥法将偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物(F_(2602))包覆于HMX颗粒表面,制备了HMX/F_(2602)核壳复合微球。采用共混溶液喷雾干燥法制备了HMX/F_(2602)复合微球。探讨了进口温度、进料速率和料液浓度等悬浮喷雾干燥工艺条件对HMX/F_(2602)核壳复合微球粒度的影响。利用扫描电子显微镜(SEM)、激光粒度分析仪和撞击感度仪表征了两个样品的形貌、粒度和撞击感度。结果表明,悬浮喷雾干燥法的优化工艺条件为:入口温度85℃,进料速率3 m L·min~(-1),料液浓度2%。HMX/F_(2602)复合微球有内部缺陷,中值粒径为4.75μm。HMX/F_(2602)核壳复合微球为实心球状,中值粒径1.23μm。HMX/F_(2602)复合微球和HMX/F_(2602)核壳复合微球的撞击特性落高分别为31.23 cm和41.37 cm,显示HMX/F_(2602)核壳复合微球有更好的性能。     

几种纳米氧化铝的红外消光性能研究

利用傅里叶变换红外光谱仪在中型烟幕试验柜中,对八种α型和γ型纳米氧化铝粉体气溶胶在3~5μm与8~14μm波段的红外消光特性进行了测试对比。利用KBr压片法测试了样品的红外光谱,给出了样品的晶型、平均粒度和比表面积等特征数据。实验结果表明,纳米氧化铝对红外具有良好的消光作用。纳米氧化铝气溶胶在3~5μm和8~14μm波段的最大质量消光系数分别为1.798m2·g-1和1.940m2·g-1;γ型纳米氧化铝的红外平均透过率普遍小于α型;比表面积越大、纳米氧化铝粒子平均直径越小对红外的消光性能就越显著。     

正辛胺模板法制备SiO_2空心微球及其结构表征

以正辛胺为模板、正硅酸乙酯为硅源,在盐酸的催化作用下通过溶胶-凝胶法制备出圆形度高、分散性好、结构完整的SiO2空心微球;采用SEM、XRD、FTIR、BET、TG等对不同反应时间、反应温度、搅拌速度、盐酸含量等条件下SiO2空心微球的形貌、粒径、壳层厚度和结构进行分析与表征。结果表明,SiO2空心微球的平均粒径随反应温度和反应时间的增加而缓慢增大。SiO2空心微球的平均粒径为15~28μm,壳层厚度为3.1~4.0μm;壳层表面具有孔结构,比表面积为970~1244 m2/g,可几孔径为1.5~2.4 nm。     

液滴微流控技术制备DAAF/氟橡胶复合微球

利用液滴微流控技术，以活性剂浓度为0.5%的水溶液为连续相，以DAAF的乙酸乙酯溶液为分散相，通过流体聚焦式微通道制备了DAAF/F2602复合微球，研究了两相流速比、分散相浓度以及活性剂种类对DAAF/F2602复合微球的颗粒形貌、粒径以及圆形度的影响，得出了最佳工艺条件，并与水悬浮法进行了对比。研究结果显示，流体聚焦式微通道制备的最佳工艺为悬浮液浓度为4%、两相流速比为16∶1、活性剂为CTAB。2种制备方法所得样品的DAAF晶型均未发生改变，撞击感度均大于100 J，摩擦感度均为0%大于360 N，表明2种样品安全性能良好。其中液滴微流控法所得DAAF/F2602复合微球的粒径为20.22~53.85 μm，小于水悬浮法所得复合粒子的粒径（121~356 μm），且粒径分布更加均匀，热分解峰峰温也延后了6.45 ℃，活化能增加了6.12 kJ·mol^-1，热稳定性提高。液滴微流控法所得DAAF/F2602复合微球堆积形成的锥角为34°，小于水悬浮法所得复合粒子堆积形成的锥角（40°），流散性好。     

红磷与纳米氧化铝组合烟幕对10.6μm激光的消光系数研究

为了提高红磷烟幕对10.6μm激光的消光性能,在中型烟幕试验柜中分别测试了纳米氧化铝气溶胶、红磷及其组合烟幕对10.6μm激光的质量消光系数。在空气相对湿度为40%的条件下,纳米氧化铝气溶胶、红磷及其组合烟幕对入射功率为1.0W的10.6μm激光的平均质量消光系数分别为0.222,0.298,0.449m2.g-1。根据试验结果,纳米氧化铝气溶胶和红磷烟幕组合使用后可以显著改善纳米氧化铝粉体的分散特性,并使得红磷烟幕对该波段激光的质量消光系数提高50.7%。     

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.     

膨胀石墨烟幕对1.06μm和10.6μm激光的消光特性研究

为测试膨胀石墨烟幕红外激光消光特性,在分析膨胀石墨烟幕消光机理的基础上,通过测量其在不同时段的烟幕平均质量浓度和平均激光透过率,得到了膨胀石墨烟幕对1.06μm近红外和10.6μm远红外激光的质量消光系数分别为1.149 8m<'2>/g和0.820 5m<'2>/g.结果表明,膨胀石墨烟幕对两个波长的红外激光具有良好的消光和干扰效果,在光电对抗领域具有广阔的应用前景.     

非球形微粒气溶胶质量消光系数的计算

在Ｍａｘｗｅｌｌ理论和基本假设的基础上，采用积分方程方法，推导了适于金属化膜或纯金属片状，圆柱形超细微粒气溶胶质量消光系数的计算公式；研究分析了影响气溶胶消光的因素。为光电对抗干源干扰选材提供了理论依据。     

液滴微流控技术制备窄粒径分布的HNS基PBX复合微球

为获得窄粒径分布的HNS基高聚合物黏结炸药(PBXs)微球，采用液滴微流控技术，分别以2%、3%的氟橡胶(F₂₆₀₄)、硝化棉(NC)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为黏结剂对HNS进行包覆，并对微球的形貌、粒径分布、晶体结构、热性能以及撞击感度进行表征和测试。结果表明：黏结剂含量为3%时，均能制得球形度较高、粒径分布窄、单分散性好的微球，平均圆形度分别为0.927,0.915,0.908,D₅₀分别为46.86,58.77,60.12μm(跨度均小于0.4);3种微球晶型未发生改变，撞击感度值分别提高了4.5,4.0,3.5 J，安全性能显著提高。     

Mn_3O_4微球的制备及其对高氯酸铵热分解的催化作用

以四水合乙酸锰和无水乙醇为原料,用溶剂热法制备了Mn3O4微球。研究和讨论了反应温度、反应时间对实验结果的影响。得到了160℃反应4 h的最佳条件。用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)表征了Mn3O4微球的组成和形貌。用差示扫描量热仪(DSC)研究了Mn3O4微球对高氯酸铵(AP)热分解性能的影响。结果表明,Mn3O4微球是结晶度较高、粒径介于4~10 nm的超细Mn3O4粒子的聚集体。与纯AP相比,Mn3O4微球/AP混合物中AP的热分解温度下移160.1℃,出现在297.1℃,表明Mn3O4微球对AP热分解有明显的催化作用。     

RDX/RF纳米复合含能微球的乳液溶胶-凝胶制备

采用溶胶-凝胶技术与乳化技术相结合的方法制备了RDX/RF纳米凝胶复合含能微球。凝胶纳米复合含能微球的大小主要受表面活性剂和反应温度以及时间的影响。通过扫描电镜(SEM)、比表面积仪(BET)、X射线粉末衍射仪(XRD)、差热分析仪(DTA)等研究了凝胶复合含能微球的结构性能。结果显示:RDX/RF纳米凝胶复合含能微球大小在50～200nm之间,RDX炸药粒子在RF凝胶基体的纳米孔洞中均匀结晶析出。RDX/RF凝胶复合含能微球中RDX的平均晶粒度在30～50nm之间,凝胶微球的比表面积为56.3m2/g。粒径减小后,复合材料的热分解峰提前约33℃。     

硝化棉包覆催化剂球形药的制备工艺研究

介绍了悬浮法制备硝化棉我覆催化剂球形药的工艺方法，讨论了工艺过程中硝化棉溶解时间，质量分散、水和醋酸 肉体上体系比以及球化釜转速对球形药假密度、中位粒径的影响。     

镀镍碳化硅纤维红外消光率研究

以表面镀覆金属的超细陶瓷纤维为研究对象,从介质与入射电磁波相互作用的角度出发,应用电磁场数值模拟技术预估陶瓷纤维材料在军用红外波段消光率随材料本征属性变化的规律,着重研究消光率发生突变时上述参量对应的值域区间。研究发现:纤维的长径比对消光截面影响很明显,尤其是在中远红外波段,当长径比在20~200之间变化时,消光截面增加很快;当纤维长径比取值在50~200范围时,对应的折射率虚部小于20可获得理想的消光率;复电导率实部在106~108s/m范围内时,纤维的消光截面较大。依据计算结果,通过控制化学镀工艺条件制备出满足要求的功能材料,并利用溴化钾压片法和小型烟箱实验对镀覆前后陶瓷纤维的质量消光系数进行对比,实验数据证实镀镍碳化硅的红外消光性能显著提高。     

结构可靠性分析的拟对数正态分布法

鉴于现有结构可靠性分析方法的不足，本文提出了拟对数正态分布法。对数正态分布较正态分布有更丰富的分布形态，用它可统一地描述结构可靠性分析中遇到的各类随机变量，并能克服等效正态分布法在应用范围等方面的局限性。算例表明，该方法能较好地拟事结构可靠性分析中各类概率分布。     

镀镍石墨烯制备及红外干扰性能

为了研究镀镍石墨烯的红外消光性能,探索消光较佳的工艺条件,采用氧化还原和化学镀的方法制备了镀镍石墨烯,通过正交试验设计,以红外衰减率为评价指标,分析了各因素对镀镍石墨烯消光性能的影响,确定了红外消光较佳的工艺条件。利用烟幕箱试验,测试了镀镍石墨烯的红外透过率。基于“Lambert-Beer”定律,通过线性拟合计算了镀镍石墨烯的平均质量消光系数,并与镀前进行了对比分析。结果表明：红外消光较佳的镀镍石墨烯的制备工艺参数为：六水合硫酸镍的浓度为20 g·L^-1,次磷酸钠的浓度为24 g·L^-1,柠檬酸钠的浓度为10 g·L^-1,施镀温度为65℃。该条件下制备的镀镍石墨烯在中远红外波段均表现出非常好的红外消光能力。对于3～5μm和8～14μm红外波段,镀镍石墨烯的平均质量消光系数分别为2.38 m2·g-1和2.19 m²·g^-1。与改性前的石墨烯相比,镀镍石墨烯在中远红外波段的平均质量消光系数分别提高了30%和35%,具有更广阔的应用前景。