铜钨/20钢双金属的液相扩散连接

本文首先研究了铜钨合金与20钢的直接扩散连接,发现整体材料在过渡层在铜钨近过渡层界面产生了脆性的Fe2W金属间化合物薄层,恶化了接头结合质量。为了解决此问题,引入Cu-2wt.%Cr夹层,在1200℃~1380℃的范围内制备了的铜钨/20钢整体材料。加入夹层后在铜钨与20钢界面形成了一个完整的冶金过渡层,消除了直接扩散连接过程中产生的Fe2W脆性金属间化合物薄层,在光镜下观察到界面过渡层由浅色的基体包围的深色蠕虫状组织构成,XRD与EDS能谱分析结果表明,其中的浅色基体为铜基体,黑色蠕虫状组织为富铁相。随着扩散连接温度的升高,界面过渡层中的深色蠕虫状组织由20钢一侧向铜基体中延伸,并不断长大。1250℃扩散连接时,深色蠕虫状组织均匀分布于整个过渡层。并对不同温度下的铜钨20钢复合材料进行了室温力学性能测试,发现1250℃时界面强度达到最大,为145Mpa。利用SEM对拉伸断口形貌观察,发现整体界面平整无韧窝,由Cu相韧性撕裂棱与平整的富铁相区域组成。     

核壳型HMX@TATB复合炸药造型粉制备技术研究

核壳型HMX@TATB复合炸药不仅能够显著降低HMX炸药的感度,还能有效保持HMX的高能量密度水平,在未来钝感弹药和安全型高能推进剂领域展现了较好的应用前景,而核壳型HMX@TATB复合炸药基PBX的制备研究对其相关性能测试和后期应用研究起重要作用。本研究探索了核壳型HMX@TATB复合炸药为基PBX造型粉制备过程中的转速、温度和粘结剂的滴加速度等工艺参数对造粒包覆的影响,得到了稳定的百克级核壳型HMX@TATB为基PBX造型粉的造粒工艺。     

TKX-50基混合炸药的爆轰及安全性能

为了研究5,5'-联四唑-1,1'-二氧二羟胺盐(TKX-50)基混合炸药的爆轰及安全性能,以F2314氟橡胶为粘结剂,采用淤浆捏合法制备了典型TKX-50基混合炸药。按照国军标(GJB-772A-1997)和自建的标准测试方法对炸药的爆轰性能(爆速、爆压、爆热、圆筒比动能)和安全性能(撞击感度、冲击波感度、热刺激感度)进行了测试,并将实测性能与PBX-9501等炸药进行了对比分析。结果表明,在爆轰性能方面,与PBX-9501相比,制备的TKX-50基混合炸药实测爆速值为9037 m·s~(-1)(密度1.860 g·cm~(-3)),但其爆热(5055 J·g~(-1))、爆压(26.4 GPa)和做功能力(1.377 kJ·g~(-1))较低。在安全性能方面,TKX-50原材料经重结晶后撞击感度可显著降低,最低撞击能由5J提高至32J,TKX-50基混合炸药的冲击波感度(L_(50)=15.1 mm)低于HMX基混合炸药(L_(50)=22.6 mm)。此外,TKX-50的热分解温度(240℃)、5 s爆发点(277℃)均低于HMX(285℃,327℃),以TKX-50为基的混合炸药在热刺激下更容易发生剧烈反应。     

RDX单晶的精密加工

炸药材料力学行为、起爆机理及其他物理性能的认识难于深入下去的主要原因之一是：缺乏具有完美晶体品质的炸药大单晶材料及其精密加工方法。黑索今（ RDX ）是比较容易生长出大单晶单质炸药之一［1-4］,迄今,国内外学者对炸药单晶的力学性能研究主要局限于其2～3个较大生长面的弹性模量、断裂韧性等的初步研究,取得了一些创新性研究成果［5-6］,但由于单晶晶体质量和测试方法的差异,各学者的测试结果还存在偏差［7-9］,不能全面反映炸药晶体的力学特性。采用轻气炮冲击加载研究炸药单晶的起爆机理和纳米压痕技术测试单晶的微力学性能等对单晶的表面粗糙度、平面度、平行度、亚表面损伤程度等均有非常高的要求,而且单晶的力学、起爆等性能与晶面取向有关［10-12］。要进行单晶的力学、起爆性能的深入细致的研究,需要对单晶进行切割、打磨和抛光等精密机械加工,因此,探索和研究RDX单晶的精密加工方法,减少或消除表面损伤对性能研究的影响十分重要。     

石墨对TATB基PBX导热性能的影响

为有效调节TATB基高聚物粘结炸药(PBX)的导热性能,利用闪光导热仪研究了石墨包覆方式(内包和外包)、温度及石墨含量对TATB基PBX导热系数的影响,应用Agari模型分析了TATB基PBX的导热机制。结果表明,添加高导热石墨可改善TATB基PBX的导热性能。常温下,由内包和外包1%(质量分数)石墨改性的TATB基PBX配方的导热系数分别为0.572 W·(m·K)-1和0.697 W·(m·K)-1,显示,外包石墨包覆方式比内包石墨包覆方式更好。与不含石墨的TATB基PBX相比,内包1%和外包1%石墨的TATB基PBX的导热性能分别提高4.76%和27.66%。随温度升高,TATB基PBX及其石墨改性配方的导热性能逐渐降低。随着石墨含量增加,外包石墨改性的TATB基PBX的导热性能升高。外包2%(质量分数)石墨可使TATB基PBX的导热系数提高至0.786 W·(m·K)-1。TATB基PBX及由内包石墨改性的配方的导热机制符合串联模型,而由外包石墨改性的配方的导热机制介于串联模型和并联模型之间。     

综合运用无损检测技术对不同施工工艺效果的评价与指导

无损检测技术不仅是路面施工质量验收的重要评价手段,而且在路面大面积施工前还可以对不同施工工艺的效果做出定量的评价,从而为最终施工方案的确定提供重要参考。文章以广东惠河高速公路AC-16C罩面工程为例,针对冬季施工的特点,设计了2种施工方案,综合运用无核密度仪(PQI)和激光纹理仪(MTM)无损检测技术,快速、便捷、准确地获得大样本的检测数据,利用统计学原理进行分析,根据所推荐的分级标准对离析状况进行准确的分级定量,由表及里结合综合评价离析状况,以比较和评价不同施工工艺效果的优劣性,为沥青路面施工工艺的选定提供科学依据。     

镍铁渣基磷酸镁水泥的制备及其机理研究

为实现镍铁渣(FS)的综合利用,降低磷酸镁水泥的生产成本,提出利用高镁含量的FS与磷酸二氢铵(ADP)反应制备镍铁渣基磷酸镁水泥(F-MPC).在50℃恒温水浴中反应8h的条件下,探讨FS与ADP质量比(mFS/mADP)、氧化镁掺量(wM)、水胶比(mW/mB)、硼酸掺量(wBA)对材料凝结时间和抗压强度的影响,采用X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能量弥散X射线谱(SEM-EDS)分析F-MPC水化产物的物相组成及微观形貌,探讨其水化反应机理.结果表明:当mFS/mADP=4、wM=4%、mW/mB=0.17、wBA=0.3%时,F-MPC的工作性能与力学性能最佳;水化产物以鸟粪石为主,同时还有磷镁铵石,F-MPC以这些水化产物为胶结料,通过胶结作用将FS颗粒进行包裹,最终形成高强的硬化体.     

钢模压制下高品质HMX晶体的损伤规律

为了揭示粒度分布与压制期内含能晶体损伤程度的关系,研究了3种不同粒径的高品质HMX炸药在压制后微结构和粒度分布的变化。结果表明,随着HMX晶体粒径的增大,晶体表面逐渐形成裂纹,其尖端和棱角发生破碎。当晶体尺寸达到222.5μm时会出现明显的穿晶断裂。采用两种粒度的HMX级配,可减少对晶体中的损伤。压缩刚度法所得HMX的黏结强度和光电子能谱所得PBX造型粉的包复度表明,随着颗粒粒径的增大,炸药的包覆效果和力学强度降低,导致压制PBX中更多晶体的破碎。     

TATB基PBX界面粘结改善研究进展

对近年来提高和改善TATB基高聚物粘结炸药(PBX)界面粘结的方法进行了综述,从TATB特殊的分子结构出发,讨论了粘结剂的选择以及界面之间相互作用的评估,从理论模拟的角度分析了氟聚合物与TATB间的相互作用。重点阐述了炸药表面改性、偶联剂对界面改善的影响。指出了重点发展的三个方向:粘结剂结构设计、偶联剂加入、新型包覆方法。