脉冲Nd:YAG激光烧蚀石墨的反应性光声谱研究

应用脉冲宽度为400μs的自由振荡Nd:YAG激光器对石墨进行烧蚀并且检测烧蚀的反应性声谱。烧蚀声谱存在典型的双峰结构并且该声谱与光声腔长度无明显关系。烧蚀程度越大,与烧蚀相关的烧蚀声峰衰减越强烈,烧蚀声峰的上升时间约为400μs。当光斑直径为1.10mm时,激光能量从320mJ下降到150mJ,烧蚀声峰下降时间从3 ms上升到8 ms,石墨的烧蚀光能约为65mJ。烧蚀声峰值与光能量成正比。EMS分析烧蚀斑表明石墨的气化导致了烧蚀声谱的双峰结构和在烧蚀孔的内表面上有与光束正交的波纹状表面。     

高加速度冲击过载下桥丝式电雷管的损伤特性研究

利用空气炮发射的弹丸与钢靶板碰撞形成的过载冲击,研究搭载的桥丝式电雷管的损伤特性和规律。分别在60 000g、80 000g、100 000g和120 000g的加速度峰值下对独脚桥丝式电雷管试样进行冲击过载试验研究。研究结果表明:输入端加载时,电雷管的长度变化明显,电极和电极塞有不同程度的内陷,电阻变化不大;横向加载时,电雷管尺寸基本没有变化,独脚电极偏离中心轴线,随着加速度的增加,偏离角度也增大,桥丝随加速度增大也越容易发生断裂。这些特征和规律为此类电雷管损伤机理研究和结构设计提供了实验依据和理论指导。     

纳米Al-CuO/氧化石墨烯含能点火桥膜的制备与电爆性能研究

首先通过静电自组装将Al和CuO纳米粒子均匀负载在GO片层上,得到纳米Al-CuO/GO复合含能材料最佳制备工艺;再利用电泳沉积法在硅基底的Cu桥膜上制备Al-CuO/GO含能点火桥膜;最后,以电容放电的激发方式,开展了纳米Al-CuO/GO含能点火桥膜的电爆性能研究。结果表明:在相同能量激发下,纳米Al-CuO/GO含能桥膜的电爆时间更短、能量利用率更高、释放能量更高。     

汽车安全气囊用气体发生剂燃烧特性影响因素研究

通过气体发生器模拟装置，对汽车安全气囊用气体发生剂的种类、药粒尺寸以及发生器过滤层结构等因素对药剂燃烧特性的影响进行了实验研究。     

SCB传热模型及点火能量验证

以电容放电的方式研究了半导体桥(SCB)点火过程与药剂之问可能存在的能量作用形式.设计了不同的点火实验,有针对性地验证了等离子体对药剂的冲击作用和渗透热作用.从等离子体存在形式出发,利用等离子体传热理论,初步建立了等离子体传热模型.对斯蒂芬酸铅(LTNR)、叠氮肼镍(NHA)和硝酸肼镍(NHN)进行单颗粒球形传热模型的Fourier分析和数值模拟,并对三种药剂进行了SCB点火实验.LTNR、NHA、NHN三种药剂的最低点火电压分别为11,15,39 V.点火实验结果表明,药剂的导热系数影响SCB点火属性,导热系数小的药剂对应的最低点火电压也小.结合模拟的结果得到了SCB等离子体点火中,渗透热作用为主要能量作用形式的结论.     

火工品动态着靶模拟仿真技术研究

本文采用分离式Hopkinson压杆(SHPB)技术和装置对火工品动态着靶进行模拟试验，建立了考核和评估火工品动态性能，包括安全性和可靠性的方法。并运用LS-DYNA进行了，计算机模拟仿真，计算与实测结果吻合。     

嵌入式Al/Ni纳米复合材料的制备与表征

利用硅基氧化铝模板制备出具有较大物理接触面积的嵌入式Al/Ni纳米复合材料.首先,在0.3M草酸、40V条件下通过阳极氧化技术制备硅基多孔氧化铝薄膜;其次,以多孔氧化铝薄膜为模板电沉积制备Ni纳米棒;最后,在Ni纳米棒表面溅射一层Al膜形成嵌入式结构.采用场发射扫描电镜(FESEM)清晰地描述了嵌入式Al/Ni纳米复合...     

激光烧蚀石墨/硝酸钾的发射光谱特性研究

为了研究激光点火过程中的化学反应历程,采用光谱分析方法分析研究了1064nm脉冲激光作用下石墨/硝酸钾烟火药剂的激光烧蚀发射光谱。测试分析表明激光作用过程中烧蚀的光谱具有线状光谱的特性,波长主要分布在300～600nm之间。光谱谱线揭示了烧蚀解离的谱线组成主要有N、O、C、K的原子光谱和离子光谱,在能量密度为46.7J/cm2的激光作用下,NⅡ385.61nm谱线最强,OⅡ441.70nm谱线最弱。烧蚀产物在气相中发生燃烧反应。     

基于新型半导体激光系统的B/KNO3/PF点火特性

为了研究点火系统的发火性能和点火特性,设计了一种新型可自检半导体激光点火系统和以微米级B/KNO3/酚醛树脂(PF)为装药的激光点火器。采用热重-差示扫描量热技术(TG-DSC)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜(TEM)、能谱仪(EDS)、激光反射率和发射光谱等测试获取了药剂的形貌尺寸、元素分布、热性能、激光吸收效率和药剂粒子激发谱线等性能参数;通过激光点火系统启动点火器发火研究了激光脉宽对B/KNO3/PF药剂发火性能和点火特性的影响。结果显示:较大PF质量比(4.8%)的和较小颗粒(平均粒径6.97μm)的B/KNO3/PF药剂在DSC曲线中起始反应温度降低,放热量增加。点火器点火启动分为一次点火和二次点火两个过程,激光脉宽对点火器的点火特性有显著影响。当激光脉宽为5 ms和10 ms时,点火器能够正常发火,其50%发火能量分别为6.23 mJ和12.54 mJ。通过调节激光的脉宽和能量,获得点火器的一次点火延迟时间为3.50~4.69 ms,二次点火延迟时间为7.23~8.08 ms,火焰持续时间为58~83.5 ms;当激光脉宽为2 ms时,激光点火系统无法激励点火器正常发火。这种特性与半导体脉冲激光能量输出规律相符合。     

雷管抗过载能力的安全性试验评价

本文采用Hopkinson杆应力波加载技术，对两种引信用小雷管在高加速度环境下的安全性进行了评价。针对雷管的输入端和输出端两个轴向方向和一个径向方向进行过载试验，在10万个加速度g和16万个加速度g的冲击加载环境下，分别测定雷管的抗结构失稳和抗自身质量惯性的安全性。试验表明：雷管抗轴向冲击的能力高于抗径向冲击的能力，并且雷管结构失稳是导致雷管在冲击环境下不安定的主要原因；雷管抗质量惯性的能力远高于抗结构失稳的能力。