提高螺压高能改进双基推进剂性能研究

研究了Ａｌ粉，ＲＤＸ及高氮量硝棉对螺压高能改进双基推进能量的贡献，配方选择了比较合适的Ａｌ粉，ＲＤＸ含量，解决了采用氨量硝棉的推进剂的力学性能问题，另外对含能催化剂进行了开发研究，并成功地用在火药中，使得螺压高能改性双基推进剂的性能有了大幅度的提高。     

在双基固溶剂体系中黑索今溶解度的研究

采用偏光显微镜观察法，以螺压双基推进剂为对象，测定了ＲＤＸ在固溶剂体系中的溶解度，并研究了ＲＤＸ溶解度与ＮＣ／ＮＧ比值及ＮＣ含氮量的关系     

CL-20、DNTF和FOX-12在CMDB推进剂中的应用

首次在螺压CMDB推进剂中对CL-20、DNTF、FOX-123种高能量密度材料进行了应用研究,发现这3种材料能在螺压工艺中安全地制成样品。当添加量为50%时,4～22MPa压力指数小于0.3～0.6;添加50%CL-20或DNTF时,改性双基推进剂的能量(爆热)高于添加50%HMX的改性双基推进剂。添加3种新材料后,改性双基推进剂的安定性与同类推进剂相当。     

螺压改性双基推进剂宽温热安全技术研究进展

以螺压改性双基推进剂为研究目标,系统分析国内外其在宽温范围下的热安全特性,包括单组份热安定性、双基推进剂的热安定性与化学安定剂、硝胺氧化剂及改性双基推进剂的热安定性、尺寸效应与热安定性,并对其热安定性检测技术、指标体系、典型推进剂结果及发展趋势进行了论述。指出硝化棉(NC)和硝化甘油(NG)黏合剂基体是双基和改性双基推进剂宽温下热安全薄弱点,添加硝胺氧化剂的改性双基推进剂热安定性优于双基推进剂,但是发生事故后危害程度较高;目前螺压改性双基推进剂理论可承受温度达110℃,研究其在一定的温度条件下的热安全性能及建立相应评价方法,可以满足其相应宽温工程应用要求。指出未来螺压改性双基推进剂热安全性研究的重点方向是新型绿色安定剂应用、热安全性机理和调控方法及适用于宽温的热安全指标和评价方法的建立等方面。附参考文献73篇。     

改性双基推进剂主要组分的高压热分解特性

利用高压差示扫描量热仪测试了改性双基推进剂常用的ＮＣ、ＮＧ、ＲＤＸ、ＨＭＸ等几种主要组分在常压及不同压力下的热分解行为,揭示了它们的热分解行为与压力的关系,并进一步分析探讨了各组分对推进剂燃烧性能的影响。     

黑索今对平台催化剂催化效果的增强作用

通过ＤＳＣ实验，研究ＲＤＸ对双基组分中铅／铜盐复合催化剂热分解行为的影响。讨论了该影响与ＲＤＸ对平台推进剂燃烧性能影响的关系。通过分析和计算，认为ＲＤＸ对平台催化效应有正、负两方面的影响。     

宽温下螺压改性双基推进剂的温度尺寸效应

为研究宽温下螺压改性双基推进剂的温度尺寸效应,通过热机械分析仪分析了典型推进剂配方在-90～120℃下的轴向线膨胀行为和动态力学行为。结果表明,典型螺压改性双基推进剂在-90～120℃下出现了明显的膨胀行为,轴向形变和线膨胀系数最大值分别达到0.16mm和4.5×10~(-4)℃~(-1)。其膨胀曲线大致可分为缓慢膨胀区、平台区、急速膨胀区和收缩区4个阶段,曲线中3个形变突变过程分别归属于黏结剂NC的β松弛、α松弛和黏流转变。使用温度从-40～50℃拓宽至-55～70℃时,其下限温度的降低对螺压改性双基推进剂的结构尺寸稳定性影响较小,而上限温度从50℃升高至70℃,线膨胀系数从1.55×10~(-4)℃~(-1)迅速升高至2.72×10~(-4)℃~(-1),螺压改性双基推进剂出现明显的尺寸膨胀行为。此外,随着初始加载温度的升高,螺压改性双基推进剂轴向膨胀曲线中的转变及黏流转变明显移向低温。     

固体推进剂组合药柱的界面力学性能

采用组合装药方法制备了改性双基推进剂组合药柱,用材料拉伸实验机测试了螺压和浇铸工艺制备的改性双基推进剂组合药柱在20、50和-40℃下的抗拉强度和伸长率,用扫描电镜-能谱联合分析仪测试了药柱断裂面的形貌及元素分布。结果表明,螺压工艺和浇铸工艺制备的推进剂组合药柱界面的力学性能略高于浇铸工艺推进剂药柱的力学性能,组合药柱界面的处理方式对其力学性能影响不大,组合药柱的力学性能主要受两级推进剂中力学性能较低的一级推进剂影响。     

高能氧化剂硝仿肼及其推进剂研究的新进展

综述了欧美国家在研究高能氧化剂硝仿肼和以硝仿肼为基的固体推进剂等方面所取得的最新进展。介绍了硝仿肼的研制背景,并通过对硝仿肼物理化学特性数据的分析,证实了硝仿肼在固体推进剂中的实用价值。同时还介绍了以硝仿肼为氧化剂,ＧＡＰ为粘结剂,Ａｌ为燃料的固体推进剂配方的各种性能。     

高能CMDB推进剂燃速特性研究

本文研究了过氯酸铵、奥托金、燃烧催化剂对高能复合改性双基推进剂燃速特性的影响,提出了降低压力指数的途径,讨论了使用一元水杨酸铅和一元乙醇酸铅作为燃烧催化剂的最佳配方。一、引言复合改性双基推进剂(简称CMDB)由于具有能量高、燃速可调、原材料来源方便等优点,在国外得到广泛应用。高能CMDB是在硝化棉/硝化甘油双基母体中加入氧化剂(过氯酸铵、奥托金),大量金属燃料(铝粉)和聚酯/六次甲基二异氰酸酯预聚体的交联型复合改性双基推进剂。实际是介于复合推进剂和双基推进剂之间的新型推进剂。有的国家称之为EMCDB。我们研究的高能CMDB,70公斤/厘米~2下的理论比冲为268—270秒,-20℃延伸率大于     

RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的实验研究

为了揭示RDX-CMDB推进剂中各常见组分对其燃速温度敏感系数的影响规律,制备了一系列含RDX、铝粉及燃烧催化剂的CMDB推进剂样品。采用氮气靶线法测得其在2~14MPa下的燃速温度敏感系数(σp)。讨论了RDX含量、铝粉、燃烧催化剂对RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的影响。结果表明,提高工作压强、增加RDX含量、添加燃烧催化剂均有助于降低RDX-CMDB推进剂在一定初始条件下的燃速温度敏感系数。配方中引入铝粉后可降低中低压下RDX-CMDB推进剂的燃速温度敏感系数,且燃速温度敏感系数几乎不随压强变化而变化。选用含邻苯二甲酸铅和没食子酸铋锆作燃烧催化剂,均可在2~10MPa下降低RDX-CMDB推进剂的燃速压强指数,同时降低燃速温度敏感系数。     

含相稳定硝酸铵CMDB推进剂的机械感度和燃烧性能

通过测试撞击感度、摩擦感度和燃速,研究了含相稳定硝酸铵(PSAN)的改性双基(CMDB)推进剂的燃烧性能和机械感度。结果表明,PSAN可改善CMDB推进剂的机械感度;用PSAN作氧化剂,其推进剂的燃速低于RDX作氧化剂的燃速,压强指数高于后者的压强指数;1～5MPa压力范围内随PSAN在配方中含量的增加,推进剂的燃速降低,压强指数升高。     

含N,N-二硝基哌嗪无烟改性双基推进剂的燃烧性能

以CMDB推进剂为基础,用N,N-二硝基哌嗪(DNP)替代推进剂中的RDX,研究了DNP含量、燃烧稳定剂(CaCO3、TiO2、MgO及Al2O3)、燃烧催化剂(铅盐、铅盐/铜盐、铅盐/铜盐/炭黑)对DNP-CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明,DNP可明显降低无烟CMDB推进剂的燃速,当DNP完全替代RDX时,在18MPa压强下推进剂的燃速降低约68%;铅盐/铜盐/炭黑燃烧催化剂复配体系能够有效降低DNP-CMDB推进剂的燃速压强指数,使其出现平台燃烧效应。     

撞击作用下螺压复合改性双基推进剂药片的响应

采用落锤仪研究了螺压复合改性双基(CMDB)推进剂药片在撞击作用下发生分解、燃烧或爆炸响应的临界值,获得了不同RDX含量、样品厚度及样品温度对推进剂在撞击作用下响应临界值的影响规律。结果表明,在推进剂中引入RDX不会增加推进剂对撞击刺激的敏感程度;RDX的质量分数为0~54.5%时,随着RDX含量的增加,推进剂药片对撞击刺激的敏感程度逐渐降低;样品厚度为1、2、3mm时,随着样品厚度的增加,推进剂药片对撞击刺激的敏感程度显著降低;推进剂在70℃时对撞击刺激比25℃时更加敏感。     

无烟推进剂的临界压强

叙述了固体推进剂的临界压强概念，从推进剂燃烧火焰模型的分析中，阐述了维持RDX－CMDB无烟推进剂稳定燃烧的条件，以及降低该推进剂临界压强的实验研究。     

含硝胺和铝粉的少烟改性双基推进剂表面和界面性能

研究了不同含氮量的硝化棉(NC)和不同粒度填料(Al、RDX和HMX)的表面性能,NC与填料之间的界面性能,以及表面和界面性能对含硝胺和铝粉的少烟改性双基推进剂力学性能的影响.结果表明,随着RDX、HMX以及A1粉粒度的减小,其表面张力逐渐增大,RDX、HMX与NC之间的界面张力随着RDX和HMX粒度或硝化棉含氮量的减...     

Combustion Effects of Nitrofulleropyrrolidine on RDX‐CMDB Propellants

The effect of N‐methyl‐2‐(3‐nitrophenyl)pyrrolidino[3′,4′:1,2]fullerene (mNPF) on the decomposition characteristics of hexogen (RDX) was investigated using differential scanning calorimetry (DSC). The results show that mNPF can accelerate the decomposition of RDX, the peak temperature (T_p) of the exothermal decomposition is reduced by 6.4 K, and the corresponding apparent activation energy (E_a) is decreased by 8.7 kJ mol⁻¹. N‐methyl‐2‐(3‐nitrophenyl)pyrrolidino[3′,4′:1,2]fullerene (mNPF), carbon black (CB), and C₆₀ were used as combustion catalysts to improve the combustion performance of a composite modified double‐base propellant containing RDX (RDX‐CMDB). The burning rate experimental results show that mNPF has a stronger catalytic effect than C₆₀ and CB. The magnitude of the effect of the three carbon substances on the enhancement of the burning rate is as follows: mNPF>C₆₀>CB. The catalytic effects of different contents of mNPF on the burning rates of RDX‐CMDB propellants were also studied, and the results show that the burning rates of RDX‐CMDB propellants are improved with increasing mNPF content. The plateau burning rate of a RDX‐CMDB propellant can be increased to 19.6 mm s⁻¹ when 1.0 % mNPF is added, and the corresponding plateau combustion region occurs at 8–22 MPa.     

含高氮化合物的高燃速CMDB推进剂的能量特性

利用能量计算程序计算了含高氮化合物3,6–双(1–氢–1,2,3,4–四唑–5–氨基)–1,2,4,5–四嗪(BTATz)的复合改性双基(CMDB)推进剂的能量特性,并研究了用3种含能添加剂高氯酸铵(AP)、六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)、黑索今(RDX)和2种增塑剂1,5–二叠氮基–3–硝基–3–氮杂戊烷(DIANP)及二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)分别部分取代BTATz和硝化甘油(NG)后,对含BTATz的CMDB推进剂能量特性的影响规律。结果表明:无论推进剂中是否含铝粉,用BTATz取代CMDB推进剂中的硝化棉(NC)和NG后,将不同程度地降低原推进剂的各能量特性参数;用AP和HNIW部分取代BTATz后,可使BTATz–CMDB推进剂的理论比冲明显提高;用DIANP或TEGDN部分取代推进剂中的NG,各能量特性参数均随其含量增加而减小。     

Analysis for Decomposition Characteristics and Piecewise Thermokinetics of Nitramine Modified Double‐base Propellant with High Solid Content

The thermal stability and decomposition characteristic of nitramine modified double‐base propellant (RDX‐CMDB propellant) with high solid content and its components were investigated under dynamic and isothermal conditions by differential scanning calorimetry (DSC). It was found that the mixture of nitrocellulose (NC) and nitroglycerin (NG) had a promote effect on the decomposition of RDX. The activation energy (E ) and the pre‐exponential factor (A ) of two obviously exothermic processes were obtained by Friedman iso‐conversional method. The screening method suggested by ICTAC was used to determine the most probable mechanism functions and kinetic parameters of the two processes which are corresponding to the deceleration model and the autocatalytic model. The theoretical value was consistent with the experiment result.