波形整形器在火工品高过载试验中的应用

改进了传统的霍普金森压杆(Hopkinson)技术,采用输入波形整形技术,使加载波形更能满足火工品实际加载环境的需要,从试验得出使用整形器最大的特点是可以获得比较光滑的入射波,降低波的弥散效应,可消除高频振荡,明显改善加载波的质量, 有较长的上升前沿时间,并且可以获得更接近常应变率的动态加载条件.同时,根据理论预估模型对不同形状的紫铜整形器进行计算,与试验结果对比表明,该预估方法可行.     

基于Al／MoOx纳米复合薄膜的含能半导体桥研究

使用微细加工和磁控溅射技术将Al/MoO x纳米复合薄膜集成于半导体桥(SCB),制成含能半导体桥SCB-Al/MoO x以提高SCB的点火能力。薄膜的SEM、DCS和XPS结果表明,复合薄膜成膜质量好,层状结构清晰,放热量可达3200 J/g,达到理论值的68%(理论放热量为4703 J/g),MoO x薄膜含有32%的MoO3、37%的Mo2O5以及31%的MoO2。电容激励发火实验表明:相同激发条件下,SCB-Al/MoO x反应终止时间较SCB显著缩短,能量输出效率高于SCB,发火时溅射出的火花量明显增多,持续时间显著延长,使用原子发射双谱线测温法得到的等离子体温度亦高于SCB。     

Al/Ni纳米复合含能材料的制备及其激光点火性能研究

利用模板法在硅基上制备了一种新型的Al/Ni纳米复合含能材料,利用场发射扫描电镜(FESEM)和X射线能谱衍射(EDS)分别对其进行了形貌表征和元素分析,采用差示扫描量热法(DSC)对该材料的热反应性能进行了检测,并通过脉冲激光对复合材料的激光点火性能进行了初步研究。结果表明:该复合材料具有嵌入式的纳米结构,该结构大大增加了反应物的接触面积,而且表现出较高的热反应活性;激光点火后,存在着较长时间的火花抛洒,对实际起爆过程十分有利,该纳米复合含能材料50%发火的激光能量约为36.28 mJ(能量密度为46.22mJ/mm2)。     

多层Al/Ti纳米含能桥膜的电爆性能研究

利用磁控溅射法制备了不同调制周期的多层Al/Ti纳米含能桥膜,并在电容放电激励下对其电爆性能进行测试,Al/Ti纳米含能桥膜的爆发时间随着电压的增大而降低,而等离子体持续时间随着电压的增加而增大。高速摄影仪记录的Al/Ti纳米含能桥膜的电爆过程表明,在相同的激励电压下,Al/Ti纳米含能桥膜的电爆现象明显比Al桥膜和Ti桥膜剧烈,且伴随着高温粒子四处飞溅,飞溅高度约有4~6 mm,同时Al/Ti纳米含能桥膜的电爆持续时间均长于Al桥膜和Ti桥膜的电爆持续时间,这与伏安特性曲线得出的结论一致。     

基于核壳结构Al/Cu_2(NO_3)(OH)_3的喷墨打印含能油墨的制备与性能研究

为了增加金属燃料与氧化剂的接触面积,提高铝热剂的燃烧性能,基于微米Al粉,采用改进的溶胶凝胶法制备出了Al/Cu2(NO3)(OH)3。XRD及SEM分析表明:Al与Cu2(NO3)(OH)3形成了以Al为核、以Cu2(NO3)(OH)3为壳的核壳结构。DSC分析表明:Al/Cu2(NO3)(OH)3在270℃发生放热反应。当Al和Cu(NO3)2·3H2O的摩尔比为11时,样品的核壳结构包覆效果最好、放热量最大。基于Al/Cu2(NO3)(OH)3核壳材料的制备方法,通过在溶胶中加入硝化棉及溶剂,制备出了适用于喷墨打印的含能油墨,并研究了含能油墨的喷墨打印特性。利用喷墨打印装置制备直写装药,采用Cr金属桥和脉冲激光研究直写装药的点火性能。结果表明:含能油墨的连续性及流动性较好,在Cr金属桥通电或者脉冲激光能量作用下,直写装药能够发火。     

多孔硅/高氯酸钠纳米复合含能材料的冲量研究

为了研究多孔硅(PS)类含能材料的输出性能,对填充高氯酸钠的多孔硅复合含能薄膜的表面形貌和能量特性进行了表征和分析,采用扭摆推力测试平台对多孔硅/高氯酸钠复合物在不同点火电压下的反应冲量进行了测试。研究结果表明,制备的多孔硅薄膜表面平整、无龟裂,表面粗糙度仅为2.7 nm,厚度达到25μm。填充的高氯酸钠带有结晶水,可以稳定存在于多孔硅孔隙中。多孔硅/高氯酸钠复合物在大约494.7℃时开始反应,反应放热量达到689.5 J/g。冲量测试结果表明多孔硅/高氯酸钠复合含能材料反应的冲量在微牛顿秒级,冲量值随着点火电压的增大而增大。     

低速爆轰中心传火管的传火特性

利用数值模拟和实验，对以低爆轰管（ＬＶＤ管）为传火载体的中心传火管与普通中心传火管进行了传火性能比较。证明了ＬＶＤ中心传火管具有良好的轴向点火一致性。     

低温共烧陶瓷爆炸箔起爆芯片的设计、制备与发火性能

采用低温共烧陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramics,LTCC)工艺实现了爆炸箔起爆芯片的一体化集成制备。采用丝网印刷的方式制备了厚度为5μm的Au桥箔(300μm×300μm);采用25μm和50μm两种厚度的生瓷片作为爆炸箔起爆芯片的飞片,设计了圆形(Ф=400μm)和方形(L×W=300μm×300μm)的两种加速膛形状的爆炸箔起爆芯片。在0.22μF电容放电条件下,研究了Au桥箔的电爆性能。通过光子多普勒测速技术分析了陶瓷飞片的速度特征及其运动过程中的形貌。结果表明,在发火电压1.8 kV下,Au桥箔的能量利用率最大;飞片的终态速度随着发火电压的增加而增大;在相同的发火条件下,飞片经方形加速膛加速后的出口速度比圆形加速膛高出106～313 m·s~(-1);另外,陶瓷飞片越厚,飞片在飞行过程中的运动形貌保持得越完整。该工艺制备的爆炸箔起爆芯片可成功点燃硼/硝酸钾(BPN)点火药,并起爆六硝基芪(HNS)炸药。LTCC爆炸箔起爆芯片(50μm厚陶瓷飞片,圆形加速膛)的最小点火电压为1.4 kV,最小起爆电压为2.5 kV。     

介电式AI/CuO复合薄膜点火桥的电爆性能

提出了“介电式复合薄膜点火桥”的概念,并以AI膜作电极,CuO膜作电介质层,用微细加工技术制备了介电式Al/CuO复合薄膜点火桥样品,尺寸为2000μm x2000 μm x2.6 μm,电阻值约4Ω.用60 V以上恒压源可激发点火桥发生电爆炸,电爆过程中Al/CuO复合薄膜发生了氧化还原反应,生成的单质Cu使点火桥产...     

内燃机激光多点点火技术研究进展

稀薄燃烧能够提高内燃机的热效率并降低污染物的排放, 但稀薄燃烧的火焰传播速度慢且在高压下易出现局部淬火现象。激光诱导火花点火能够有效解决燃料在低当量比和高压下燃烧遇到的问题，此外激光点火能够实现多点点火从而缩短燃烧时间并增大燃烧室压力, 相较于传统的电火花塞点火技术具有很大优势。锥形腔、衍射透镜、空间光调制器和达曼光栅均已被用于实现多点激光诱导火花点火。归纳了多点激光诱导火花点火的几种技术途径，讨论了内燃机多点激光诱导火花点火的研究状况和最新成果。对实现多点激光诱导火花点火的几种方法进行了评价，并指出了每种方法在多点激光诱导火花点火中的优势和需要解决的问题。在此基础上，对内燃机激光多点点火技术的研究前景进行了展望。