含能低共熔物研究进展

传统的以TNT为液相载体的熔铸炸药较难满足钝感弹药(IM)的技术标准要求,限制了其在高性能武器系统中的应用。低熔点单质炸药和分子间低共熔物是TNT替代物研究的两大方向。归纳比较了低熔点单质炸药和乙二胺二硝酸盐/硝酸铵(EA)、乙二胺二硝酸盐/硝酸铵/硝酸钾(EAK)、硝基胍/乙二胺二硝酸盐/硝酸铵/硝酸钾(NEAK)以及甲基硝基胍(MeNQ)基分子间低共熔物的研发历史和现状,认为相比新型低熔点单质炸药的合成,研制多体系低共熔物是替代TNT的一个有效技术途径。     

助燃条件下硼粉燃烧热测试不确定度分析

为提高硼粉燃烧热值测试的准确性,确定助燃条件下影响硼粉燃烧热值测量不确定度的主要因素,依据硼粉的点火、燃烧特性以及助燃条件下硼粉热值测试原理,采用直接评定法分析了影响硼粉燃烧热值测试的不确定度,进行了硼粉的燃烧热值测试。计算了各因素对硼粉燃烧热测试值不确定度的影响程度。结果表明:影响硼粉燃烧热测试不确定度的主要因素是量热体系的温升、助燃剂的热值、参与燃烧的硼粉的质量,降低系统热容量的不确定度可提高硼粉燃烧热值测量的准确度。助燃条件下测试硼粉燃烧热值的相对不确定度仅为0.95%。     

火工药剂静电积累量的测试

为测试常见火工药剂的静电积累量,探讨测试过程中各种因素对静电积累量的影响。选取420~840 μm的石英砂为标准试样,在不同环境温湿度、滑槽材质、滑槽长度及倾斜角度、试样粒度和用量等条件下,对其静电积累量进行了测试。结果表明: 试样量越多,积累的电荷量越大; 静电积累量与环境温度和湿度有着良好的线性关系,温度越高静电积累量越大,湿度越大静电积累量越少; 静电积累量随粒度的增大而减小,可拟合成指数变化关系; 滑槽的材质,长度和倾斜角度对于静电积累量有着明显的影响。在此基础上,对斯蒂芬酸铅、叠氮化铅、苦味酸钾以及高氯酸碳酰肼系列火工药剂的电阻率与静电积累量进行了测试。表明,这几种火工药剂均属于高电阻率的物体; 在所测药剂中,斯蒂芬酸铅的静电积累量最高; 添加了晶型控制剂糊精与聚乙烯醇的叠氮化铅静电积累值明显小于纯叠氮化铅,糊精与聚乙烯醇可以作为良好的抗静电剂使用。      

动态真空安定性试验(DVST)方法研究(Ⅱ):RDX的热分解

运用动态真空安定性试验(Dynamic Vacuum Stability Test,DVST)方法研究了RDX的热分解过程,对测试数据拟合求解得出RDX在非等温阶段的分解机理函数为Avrami-Erofeev方程(n=4),表观活化能为174.10kJ.mol-1,lnA为34.45;等温阶段的分解机理函数为Anti-Jander方程模型,即G(α)=(1-2/3α)-(1-α)2/3,反应速率常数k=1.63×10-5s-1。分解气相产物在标准状态下为0.10mL.g-1。实验不仅得到了与真空安定性试验(VST)方法相吻合的分解最终结果,还得到了合理有效的动力学参数,证明了DVST方法的科学性和可靠性。实验实时跟踪了RDX的分解过程,得到了分解过程中各物理量的变化信息,为RDX的安全储存、可靠使用提供更为有效的数据。     

氮杂类杯［6］芳烃与HMX分子间相互作用的理论研究

用密度泛函理论(DFT)B3LYP方法,在6-31G(d)基组水平上,对四种氮杂杯[6]芳烃主体单体(Ma～Md)及其与HMX形成的四种复合体进行了几何构型优化.用自然键轨道(NBO)分析揭示了主客体相互作用的本质.经基组叠加误差(BSSE)和零点能(ZPEC)校正,对四种复合体的相互作用能进行了计算并做了比较.研究发现分子间相互作用能最大的复合物是六氮杂杯[3]-对-三芳烃[3]-2-氨基-1,3,5-三嗪与HMX所形成的复合物,最大相互作用能为-13.98 kJ·mol-1; 而且带有取代基的复合物的相互作用能大于没有带取代基的复合物,带有氨基取代基的复合物的相互作用能大于带有硝基取代基的复合物.     

单桥双驱爆炸箔起爆技术研究

对单桥双驱爆炸箔起爆技术的可行性及特点进行了初步分析与研究。利用爆炸箔电爆炸过程中双向驱动飞片的特性,设计了一种爆炸箔双向起爆结构,并对其起爆HNS-Ⅳ炸药的性能进行了试验研究。结果表明,在可靠发火能量1.2J的前提下,双向起爆同步精度达到了纳秒级,实测范围在40～68ns之间。     

BAMO-THF复合推进剂能量特性计算与分析

利用最小自由能法研究了以3,3-二叠氮甲基氧丁环(BAMO)与四氢呋喃(THF)共聚醚(PBT)为粘结剂,高氯酸铵(AP)、黑索今(RDX)、铝粉(Al)、二硝酰胺铵(ADN)为固体填料,不同增塑剂条件下推进剂比冲变化规律.理论计算表明: 以2,2-二硝基丙醇缩甲醛与2,2-二硝基丙醇缩乙醛等质量比混合物(A3)、硝化甘油与二乙二醇二硝酸酯等质量比混合物(NG/DEGDN)作增塑剂时,推进剂比冲随RDX含量变化呈抛物线形,固体填料存在最佳添加比; NG/DEGDN增塑体系推进剂比冲高于A3体系.15% ADN取代AP时,由于燃烧产物平均相对分子质量降低,推进剂比冲显著提高.     

含能钾盐消焰剂对硝胺改性双基推进剂性能的影响

用燃速测试、DSC实验、发动机羽焰测定和红外热像仪,对比研究了在硝胺改性双基推进剂配方中加入含能亚硝酸复合钾盐(KE)和K2SO4,对推进剂燃烧性能、热分解特性和发动机羽焰的影响,并初步探讨了其影响机理。结果表明,与K2SO4相比,KE能够促进NC/NG双基组分和RDX的热分解,降低推进剂热分解放热量的程度较小,对推进剂燃烧性能的影响较小,且抑制硝胺改性双基推进剂二次燃烧的效果也较好。     

应用物理化学国家级重点实验室——火工系统先进药剂技术实验室简介

实验室包括火工系统钝感药剂技术研究实验室和火工系统集成化药剂技术研究实验室，实验室拥有完善的化学合成工作平台、柔性合成化学反应系统和三维重力混药机等高新设备。     

渗透蒸发技术在肼类燃料脱水中的应用研究进展

针对肼类燃料传统脱水方法效率低、安全性差等问题,分析了渗透蒸发(pervaporaion, PV)技术的原理,回顾了该技术应用于醇/水混合物脱水研究中适用的膜材料类型和性能.综述了该技术应用于肼类燃料脱水的研究进展.分析表明,该技术可克服传统肼类燃料脱水方法的不足.根据肼类燃料的特殊性质,膜材料可选用壳聚糖、陶瓷及沸石.提出可采用多级串联脱水以提高效率.肼类燃料渗透蒸发脱水的关键研究领域包括: 低浓度水溶液中回收肼类燃料; 高浓度肼类燃料脱水; 开发高性能膜材料等方面.