Cu/Al复合材料的制备及其对RDX热分解性能的影响

为了改善铝粉的表面氧化,提高其对含能材料热分解的催化作用,以电爆炸铝粉和二水合氯化铜(CuCl_2·2H_2O)为原料,利用置换反应法,实现了纳米铜粒子在铝粉表面的快速沉积,制备了包覆均匀的Cu/Al复合材料。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X?射线粉末衍射(XRD)、电子能谱(EDS)等对其结构和形貌进行了表征。在不同的升温速率下测试了Cu/Al复合材料与黑索今(RDX)(质量比1∶5)混合物的DSC曲线。计算了该混合物热分解反应的动力学参数。结果表明,电爆炸铝粉表面的氧化层通过氟化铵的刻蚀作用被剥离,复合材料含有单质铝和单质铜晶相,无氧化铜及氧化铝晶相,纳米级铜颗粒均匀包覆在铝粉表面,复合材料粒径为200～500 nm。加入Cu/Al复合材料后,RDX的初始分解温度和分解峰温分别降低8.51℃和26.43℃,分解热提高296 J·g~(-1),热分解活化能降低19.19 kJ·mol~(-1),表明Cu/Al复合材料可促进RDX的热分解行为。     

Al-FeF3复合燃料的制备及应用性能

针对固体推进剂在改进铝粉燃烧性能方面的迫切需要,以铝粉为基材,FeF_3作为添加剂,采用高能球磨法制备Al-FeF_3复合燃料。通过研究粉末配比、球磨参数等对铝基复合燃料组织、结构以及热性能等的影响,优化制备工艺,获得平均粒径为微米级的铝基复合燃料。热重-差示扫描量热联用技术(TG-DSC)表明,Al-FeF_3复合燃料在氧化过程中,可以实现较低温度下(600～1400℃)的快速氧化。端燃75发动机试车表明,使用Al-FeF_3复合燃料全部取代普通球形铝粉后发动机壳体内部无较大铝粉熔融残渣,残渣率从6.151%下降到4.215%。结果表明,Al-FeF_3复合燃料有助于解决Al粉在推进剂中不完全燃烧的问题,在降低燃烧残渣率,减少发动机两相流损失方面有着潜在应用价值。     

仿生聚多巴胺对HMX、TATB和铝粉的界面性能改性

为了研究表面改性方法及表面包覆均匀性、浸润性等性状对含能材料的机械感度、界面力学性能以及工艺性能的影响,仿生贻贝黏附蛋白的作用原理,以多巴胺为前驱体,采用一步法使其在含能材料表面聚合形成一层致密牢固的包覆薄膜聚多巴胺(PDA),制备了改性单质炸药(HMX@PDA、TATB@PDA)和改性铝粉(Al@PDA)。通过扫描电子显微镜、X射线光电子能谱和接触角测试仪对改性含能材料的表面形貌、药柱断裂处微观形貌、元素含量以及表面浸润性能进行了表征,采用国军标(GJB-772A-1997)、巴西实验等标准测试方法对改性含能材料的机械感度、拉伸应力-应变曲线等进行了测试,并将实测性能与未改性含能材料进行了对比分析。结果表明,与HMX晶体比较,HMX@PDA晶体的摩擦感度下降30%,特性落高数值增加一倍;与TATB基药柱比较,TATB@PDA基药柱的拉伸强度提高约15%;与Al粉比较,Al@PDA在HTPB液相中24h后可有效减缓沉降。聚多巴胺对晶体完整致密的包覆性能以及含有丰富活性基团的特性,对含能材料的包覆降感、界面力学性能提升和工艺稳定性提升等方面具有显著的界面改性作用。     

旋转条件下AP/HTPB二维火焰结构的数值分析

为了研究底排推进剂高氯酸铵/端羟基聚丁二烯(AP/HTPB)旋转条件下微尺度燃烧特性,建立了AP/HTPB二维周期性三明治定常旋转燃烧模型,气相采用两步总包反应,耦合气固热边界层,拟合旋转动量,并对燃烧压力为0.1～5 MPa,转速0～10800 r·min~(-1)条件下的二维火焰结构进行了数值模拟。结果表明,转速在10200 r·min~(-1)的工况下,当燃烧压力为0.1～0.5 MPa时,火焰呈预混燃烧特性;当燃烧压力为0.5～3.5 MPa时,火焰呈现扩散、预混燃烧双重特性;当燃烧压力大于3.5 MPa时,形成狭长的扩散化学反应带。分别针对不同燃烧压力和不同转速下的稳态燃烧过程进行了数值分析,得知气相火焰偏转角与压力呈线性正相关;转速在0～10200 r·min~(-1)之间时气相火焰偏转角与转速呈线性增长,但是当转速在10200～10800 r·min~(-1)时,气相火焰偏转角与转速近似呈指数增长。燃面平均雷诺数的变化趋势与气相火焰偏转角度基本一致,因此可以通过燃面平均雷诺数来描述旋转与压力对气相火焰偏转角度的影响。     

膨化硝铵炸药生产专用碾混机安全性研究

为研究碾混机在混药过程中的安全性,通过分析碾混机结构,调节进料速度、刮板角度和碾混机转速来进行生产极限的试验,观察混药过程中堵料情况,测试混药后炸药爆速,分析和讨论碾混机混药过程的安全性.研究结果表明,当碾混机转速为22.8 r·min-1,进料速度为4t·h-1,刮板角度为24°条件下,碾混机运行具有较高的安全性,混...     

铝合金搅拌摩擦焊接过程传热和塑性流动数值分析

利用大型计算流体动力学软件FLUENT,建立铝合金板搅拌摩擦焊接过程热流耦合三维有限元模型。通过求解三维质量、动量和能量守恒方程,得到焊接过程粘塑性金属三维流场和温度场。结果表明,相比较搅拌头的进给速度,搅拌头转速对促进其周围塑性金属流动效果明显。同时与纯流场模型相比,热流耦合模型显示金属流动性较充分。此外,仿真得到的温度场得到了实验结果的验证。     

铝阳极氧化膜形成液的形成能力研究

在不同配方、不同pH值的低压和高压电解液中测试纯铝样品的电流变化,根据电流大小及电流变化速度,确定形成能力最强的介电用铝阳极氧化膜形成液。     

Surface Oxygen Coordination of Hydrogen Bond Chemistry for Aqueous Ammonium Ion Hybrid Supercapacitor

Aqueous ammonium ion hybrid supercapacitor (A-HSC) combines the charge storage mechanisms of surface adsorption and bulk intercalation, making it a low-cost, safe, and sustainable energy storage candidate. However, its development is hindered by the low capacity and unclear charge storage fundamentals. Here, the strategy of phosphate ion-assisted surface functionalization is used to increase the ammonium ion storage capacity of an α-MoO₃ electrode. Moreover, the understanding of charge storage mechanisms via structural characterization, electrochemical analysis, and theoretical calculation is advanced. It is shown that NH₄⁺ intercalation into layered α-MoO₃ is not dominant in the A-HSC system; rather, the charge storage mainly depends on the adsorption energy of surface “O” to NH₄⁺. It is further revealed that the hydrogen bond chemistry of the coordination between “O” of surface phosphate ion and NH₄⁺ is the reason for the capacity increase of MoO₃. This study not only advances the basic understanding of rechargeable aqueous A-HSC but also demonstrates the promising future of surface engineering strategies for energy storage devices.     

退役复合固体推进剂中AP提取的工艺研究

为了对退役复合固体推进剂中有效成分进行回收利用,研究了以水作为提取介质提取氧化剂组分高氯酸铵(AP)的工艺条件.探讨了各工艺参数对AP提取率的影响规律,用扫描电子显微镜对提取前后物料的形貌进行表征.结果表明,提取温度、时间及药片厚度是影响AP提取率的主要因素,搅拌速率对AP的提取率基本无影响.适宜的提取工艺条件为:提取...     

气瓶瓶口螺母裂纹分析

飞机试飞后进行检查时发现5A06铝合金制氧气瓶瓶口螺母开裂。对裂纹形貌进行检查,裂纹断口宏、微观检查表明,断口呈沿晶开裂特征。能谱分析结果表明,断口含有腐蚀性元素Cl和S。通过对气瓶材质进行分析,结合气瓶瓶口螺母加工工艺及使用状态,确定瓶口螺母裂纹开裂性质为应力腐蚀开裂,并提出了相应的预防措施和改进建议。