固体推进剂用高活性纳米(非)金属粉的研究进展

详述了单一纳米(非)金属粉和纳米复合(非)金属粉在固体推进剂应用中的发展现状,重点介绍了纳米铝粉存在的问题及解决方法。概述了纳米铝热剂、纳米(非)金属粉/碳纳米管、纳米(非)金属粉/石墨烯等功能化纳米(非)金属粉在固体推进剂中的研究进展。分析了纳米(非)金属粉发展中的瓶颈,并指出了未来发展方向,为该领域科研人员进一步研究高活性纳米(非)金属粉提供相应的参考。     

几种钝感低特征信号推进剂的能量特性

利用能量计算程序计算了N,N′-二硝基哌嗪(DNPZ)、N-脒基脲二硝酰胺(FOX-12)、1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)、钝感黑索今(I-RDX)、2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)、硝基胍(NQ)和1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂萘烷(TTNZ)7种钝感化合物的单元推进剂及用于钝感低特征信号推进剂的能量特性。结果表明:所列的7种含能化合物中,由I-RDX、FOX-7和TTNZ形成的单元推进剂、复合改性双基推进剂及聚叠氮缩水甘油醚(GAP)基推进剂的各能量特性的综合效果均较优,随着这3种钝感含能添加剂质量分数增加,形成的双基系推进剂的理论比冲、特征速度、燃烧温度和等容爆热逐渐升高,而氧系数和燃烧产物的平均相对分子质量逐渐降低。     

模拟发射加速度载荷条件下管状推进剂装药的应变率研究

采用LS-DYNA软件建立了有限元模型,计算了模拟发射加速度条件下管状推进剂装药的应变及应变率;分析了10 000 g(g为重力加速度)条件下装药的结构响应,讨论了不同加速度载荷(5 000~15 000 g)、装药结构尺寸对最大等效应变和应变率的影响。结果表明,在装药承受加速度载荷过程中,最大等效应力和应变均发生在底部内孔附近;随着轴向加速度由5 000 g增加到15 000 g,等效应变-时间曲线和应变率-时间曲线变化趋势基本相同,最大应变率由13s-1线性增至35s-1,处于中等应变率范围;装药长度由120mm增至200mm时,最大等效应变和应变率分别增加了1.83%和2.63%。     

小药量含能材料热安全性判据总标准偏差的分析（英）

借助M(NTO)n·mH2O(M=Ba,n=1,m=3;M=Li,n=1,m=2;M=Ca,n=2,m=4;M=Na,n=m=1;M=Co,Mg,n=2,m=8;M=Ce,Pr,Gd,n=3,m=7;M=Tb,Dy,n=3,m=5;M=Y,Yb,n=3,m=6;NTO=3-nitro-1,2,4-triazol-5-one)的摩尔用量(a)、水溶液浓度(b)及由Calvet微热量计所得的溶解过程热效应(Q)和摩尔溶解焓(ΔdissH),得到了描述这些NTO金属配合物的微分溶解焓(ΔdifHmθ)、标准摩尔溶解焓[ΔdissHmθ(b=0)]、相对表观摩尔焓(ΔdissHapparent)、相对偏摩尔焓(ΔdissHpartial)和稀释焓(ΔdilH1,2)的5个经验式。     

三唑含能离子盐在固体推进剂中的应用研究

运用差示扫描量热仪（DSC）评估了4种三唑含能离子盐与固体推进剂主要组分的相容性,研究了含不同三唑含能离子盐的聚叠氮缩水甘油醚（GAP）推进剂的燃烧性能。结果表明,三唑含能离子盐与固体推进剂的主要组分GAP和硝化棉相容,而1,2,4-三唑硝酸盐（1a）、1,2,3-三唑硝酸盐（1b）、3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐（2b）与黑索今（RDX）及吸收药（硝化棉+硝化甘油）轻微敏感或敏感。含1,2,4-三唑硝酸盐（1a）的配方在12～16 MPa范围内具有较高的燃速,含1,2,3-三唑硝酸盐（1b）的配方在7～10 MPa范围内具有较高的燃速,3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑硝酸盐（2a）和3,4,5-三氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐（2b）可以明显地降低10～16 MPa范围内GAP推进剂的燃速压力指数。     

HNIW/GAP混合物燃速的实验研究与数值模拟

制备了HNIW/GAP二元混合物,在6～15MPa压强范围测试了其静态燃速,研究了HNIW含量和压强对混合物燃速的影响;分析了HNIW粒径与预热层厚度对HNIW/GAP混合物燃速的影响规律;基于Relay-Race模型对燃速进行了模拟;分析了燃速控制机理,并采用DSC对HNIW/GAP混合物进行了热分析研究。结果表明,Relay-Race模型可以预测HNIW低含量时的部分燃速,在6～9MPa下,混合物燃速随HNIW含量的增加而增大,在12～15MPa下,混合物燃速随HNIW含量增加先减小后增大;在压强低于约0.2MPa下,粒径62μm的HNIW颗粒低于预热层厚度,不经历自持燃烧,增大HNIW粒径可以促进混合物燃烧;在HNIW与GAP质量比为1∶1条件下,模拟的燃速增幅会随着粒径的增大而减小。当HNIW质量分数在0～30%时,混合物燃烧过程的反应控制区域由GAP转移至HNIW燃烧区域,从而导致燃速变化。     

含能添加剂对含NNHT的CMDB推进剂能量特性影响

利用能量计算程序计算了含高氮化合物2–硝亚胺基–5–硝基–六氢化–1,3,5–三嗪(NNHT)的复合改性双基(CMDB)推进剂(NNHT–CMDB推进剂)的能量特性,并研究了分别用含能添加剂黑索今(RDX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)和铝粉部分取代NNHT–CMDB推进剂中的NNHT对推进剂能量特性的影响规律。结果表明:无论推进剂中是否含铝粉,NNHT含量增加,将不同程度地降低原CMDB推进剂的各能量特性参量;与RDX相比,HNIW与NNHT搭配使用效果更佳,原NNHT–CMDB推进剂的标准理论比冲提高十分明显;当m(NNHT)∶m(HNIW)=18∶20时,推进剂的标准理论比冲高于含质量分数26%RDX的RDX–CMDB推进剂;当NNHT与HNIW质量比值不变时,含铝推进剂的各能量特性参量明显高于无铝推进剂;添加HNIW后,10 MPa时,NNHT–CMDB推进剂的标准理论比冲分别可达到253.4 s(无铝)和261.9 s(含铝质量分数5%)。     

高活性纳米金属铝的研究进展

综述了高活性金属粉,特别是高活性纳米铝粉的研究进展。详述了纳米铝粉的粒径对其熔点、表面氧化层厚度、氧化起始温度以及纳米铝粉的点火燃烧特性的影响,分析了高活性纳米金属铝目前存在的问题,指出了今后高活性纳米金属铝的研究方向。     

全氟十四酸包覆纳米铝粉的制备及点火燃烧性能

在氮气气氛下,采用全氟十四酸(FS)对纳米铝粉(nmAl)进行了表面包覆,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FT-IR)光谱对其形貌和结构进行了表征.用激光点火装置和低压火药燃烧测试装置对表面处理前后纳米铝粉的点火燃烧性能进行了研究.结果表明,全氟十四酸包覆的纳米铝粉(nmAl/FS),其分散性提高,颗粒分布更均匀;全氟十四酸羧基中的两个氧原子与纳米铝粉表面的A1原子以桥接的方式相结合;与未处理的纳米铝粉相比,在激光热流密度较低时,nmAl/FS的点火延迟时间短;在激光点火燃烧过程中,nmAl/FS的燃烧反应较剧烈,火焰亮度高,在低压火药燃烧测试装置中燃烧时,其燃烧火焰更集中,火焰亮度更高,燃烧更充分.     

金属氢化物在含能材料中的燃烧、热分解及应用研究进展

为了促进金属氢化物材料在含能材料中的研究应用,从金属氢化物在含能材料中的燃烧、热分解和应用3个方面对金属氢化物在含能材料(EMs)中的研究现状和前景进行了概述。结果表明,在含能材料中加入适量的金属氢化物可以有效地改善混合体系的燃烧热、能量水平等其他方面的性能指标。将金属氢化物添加在含能材料中具有巨大的潜力,但金属氢化物与含能材料间的相容性及金属氢化物本身的稳定性等阻碍了金属氢化物在含能材料中的应用。其中,开发具有适当热稳定性的金属氢化物较为迫切。掺杂和纳米晶化是提高金属氢化物热力学性能最有效的两种方法。