聚硫橡胶对SZQu推进剂外相容性与安定性的影响

为了探究聚硫橡胶在长期贮存过程中对SZQu推进剂外相容性和安定性的影响,使用DSC和气相色谱分别测试了在75℃条件下老化7、20、35、50、60d的3组样品(SZQu推进剂、SZQu推进剂/聚硫橡胶混合体聚硫橡胶)的热分解峰温及安定性;以热分解峰温的变化判定样品的外相容性,以中定剂及特征气体含量评判样品的安定性。结果表明,混合体系中SZQu推进剂的分解峰温随着老化时间的增加先下降后升高,老化50d后,SZQu推进剂的分解峰温比单独体系中SZQu推进剂的高;老化20d后,混合体系中SZQu推进剂的中定剂含量急剧下降,表明聚硫橡胶与SZQu推进剂的外相容性较差;长时间老化之后,聚硫橡胶组分进入到SZQu推进剂中,使分解峰温升高,聚硫橡胶消耗中定剂,使SZQu推进剂的贮存安定性下降。     

BAMO-AMMO的热行为及其与含能组分的相容性

采用DSC、TG-DTG程序升温法研究了3,3-二叠氮甲基氧丁环/3-叠氮甲基-3-甲基氧丁环共聚物(BAMO-AMMO)的热行为,并采用DSC法和真空安定性法考察了BAMO-AMMO与含能组分RDX、HMX、DNTF、CL-20、AP、Al、NG、DIANP的相容性.结果表明,BAMO-AMMO的热分解分两个阶段进行,第一阶段分解峰温为260.3 ℃,较硝化棉的分解峰温高51 ℃,热稳定性好;第二阶段分解峰温为401.7 ℃;BAMO-AMMO与RDX、HMX、CL-20、AP、Al、NG、DIANP均相容,可与上述物质混合应用于火药.     

聚5-乙烯基四唑的热行为及其与含能组分的相容性研究

采用DSC、TG-DTG程序升温法研究了聚5-乙烯基四唑(PVT)的热行为,并采用DSC法和真空安定性法考察了PVT与推进剂主要组分RDX、HMX、CL-20、DNTF、ADN、AP、A1和Mg的相容性.结果表明,PVT的热分解分2个阶段进行,第一阶段分解峰温为237.2℃,第二阶段分解峰温为281.2℃;PVT与RD...     

硼金属化RDX基炸药的热行为

采用热重(TG-DTG)及高压差示扫描量热(PDSC)技术,考察了含硼金属化RDX基炸药的热行为。研究了不同金属组分对金属化炸药热分解性能的影响,计算获得热分解的动力学参数表观活化能及指前因子。结果表明,RDX分解及其分解产物能"活化"硼粉,使之在高温下更易被氧化或氮化,而RDX对Al粉或Mg粉氧化反应的影响相对较小;B、Al和Mg金属粉的加入导致RDX的热分解反应表观活化能和速率降低,DSC(PDSC)和DTG峰温滞后,DSC的量热值下降。     

燃料空气炸药中混合燃料的内相容性

采用微热量法和温度扫描法研究FAE混合燃料的内相容性,选用微热量热仪器C80Ⅱ作为实验仪器,得到了混合燃料各单组分的热分解动力学参数,如初始分解温度、表观活化能等.实验结果表明,混合燃料具有良好的内相容性;混合燃料中烷烃A和敏化燃料B比较稳定,在60～300℃范围内不发生热分解,但分别在120℃和140℃时与空气发生反应;敏化剂C在150℃开始发生热分解,放热峰温为170.96℃.用Freeman-Carroll法对温度扫描试验的数据进行处理,结果也表明该混合燃料具有良好的内相容性.     

RDX基发射药相容性和安定性的研究

为了解由黑索今(RDX)、聚氨酯黏合剂、硝化棉等组分组成的发射药的相容性和安定性,采用差示扫描量热法(DSC)进行测定。根据不同加热速率下的峰温,进而求得加热速率趋于零时试样的峰温TP0、单独体系相对于混合体系分解峰温的改变量ΔTP及表观活化能改变率ΔE:Ea,考察了不同单独体系下的发射药的相容性和安定性。研究结果表明,以单基发射药作为单独体系,新型发射药的相容性较好;以RDX或聚氨酯作为单独体系,新型发射药的相容性均较差;新型发射药的安定性低于RDX,高于硝化棉。     

球形硝基胍粒径对改性单基发射药热安定性和力学性能的影响

为了改善改性单基发射药的安定性和力学性能,制备了含3种不同粒径(50、80和110μm)球形硝基胍(NQ)的改性单基发射药,通过差示扫描量热法、真空安定性试验和甲基紫试验研究了其热分解过程和热安定性,并测试了其抗冲击和抗压缩强度,分析了NQ粒径变化对改性单基发射药热行为和力学性能的影响。结果表明,3种含球形NQ的改性单基发射药试样有两个热分解过程,第一个分解过程对应的是混合硝化棉的分解,第二个分解过程是RDX和NQ的分解,但是第二个分解过程不明显;随着NQ粒径从50μm增至110μm,发射药试样的热分解峰温从176.84℃提高至179.71℃;真空安定性试验中试样48h放气量从0.7558mL/g降至0.5964mL/g,甲基紫试纸变为橙色的时间从44min延长至54min,且加热5h后未发生爆炸;发射药试样的抗冲击强度从4.23kJ/m~2降至3.81kJ/m~2,抗压缩强度从56.93MPa降至53.85MPa。表明球形NQ粒径的增加有利于提高发射药的热安定性,但会降低其力学性能。     

高氯酸[四氨·双（5-硝基四唑）]合钴（Ⅲ）的热分解性能

利用DSC法研究了高氯酸[四氨·双（5-硝基四唑）]合钴（Ⅲ）（BNCP）的热分解性能,并与苯并三氧化呋咱（BTF）和超细六硝基茋（HNS-Ⅳ）的热分解性能进行了比较,用Kissinger法和Ozawa法得到了BNCP、BTF、HNS-Ⅳ热分解反应动力学参数。在10℃/min的升温速率下,BNCP的分解峰温为289.6℃,比BTF高25.4℃,其分解热焓在3者中最大。VST、TG研究表明,BNCP在100℃以下具有良好的热安定性。Kissinger法得到的BNCP分解表观活化能为178.3kJ/mol,比BTF和HNS-Ⅳ分别低46.4kJ/mol和43.1kJ/mol;而用Ozawa法得到的BNCP分解表观活化能为187.5kJ/mol,比BTF和HNS-Ⅳ分别低约33.8、32.8kJ/mol。     

AP/HNIW混合体系的热分解研究

采用差示扫描量热–热重(DSC–TG)同步热分析法和热重–红外(TG–FTIR)联用技术,通过研究高氯酸铵/六硝基六氮杂异伍兹烷(AP/HNIW)混合体系的热分解行为,探索了混合体系中AP与HNIW的相互作用。采用Kissinger法计算了AP/HNIW混合体系的热分解动力学参数。结果表明,不同比例的混合体系中HNIW均促进了AP的高温分解,使AP的分解峰由2个变成了1个,分解峰温提高到288℃或285℃。该促进作用与AP和HNIW的质量比(1:1和2:1)无明显相关性。混合体系中HNIW和AP热分解剧烈,并且分解反应完全,气相产物主要为N2O、NO、NO2、CO2和HCOOH。与单独体系相比,混合体系中AP将HNIW的表观分解活化能提高了51 k J/mol,而HNIW对AP低温热分解活化能无明显影响。     

添加剂对二硝酰胺铵热分解行为的影响

向二硝酰胺铵(ADN)样品中加入3种添加剂3-氨基-2-萘酚、尿素和乌洛托品(HMT),制备了球形化改性ADN及ADN/添加剂混合物;利用差示扫描量热法(DSC)和热重(TG)分析法研究了3种添加剂对ADN热分解行为的影响;采用Kissinger法和Ozawa法计算了其活化能;利用等温方法(TG法和TAM法)进一步研究了纯ADN和ADN/HMT在等温条件下的热分解行为。结果表明,3种添加剂均提高了ADN的起始分解温度和峰温;当添加HMT时,热分解起始温度和峰温提高最为明显,起始温度分别提高7.3～10.0℃(DSC)和6.3～7.1℃(TG);分解峰温提高7.0～9.0℃(DSC);Kissinger法和Ozawa法计算得到ADN/HMT热分解的活化能分别为155.6和165.2kJ/mol;添加HMT后,ADN的初始分解速率由3.0%/h降至1.6%/h,ADN的放热峰由单峰变为肩峰,且出峰位置明显延后,表明HMT能明显抑制ADN的热失重和放热行为。     

不同热分析方法研究B炸药的热分解

用差示扫描量热仪(DSC)、热重-微熵热重分析仪(TG-DTG)、动态真空安定性技术(DVST)和温度跃升傅里叶变换红外(T-Jump/FTIR)光谱测定法对B炸药在不同试验条件下的热分解行为进行了研究。结果表明,在50～400℃有一个吸热峰和放热峰,吸热峰与主体炸药TNT的熔化峰相一致,放热峰与主体炸药RDX的分解峰一致。在50～400℃有两个失重阶段,第一个失重阶段的失重量与主体炸药TNT的失重量一致,第二个失重阶段的失重量与主体炸药RDX一致,与DSC分析结果相符。B炸药在100℃/48h下的产气量为0.43mL/g,表明B炸药有好的热安定性。B炸药快速热裂解过程的含氮气相产物主要有NO、NH3、HCN和HONO。含碳气体产物主要有CO、CO2、HOCO和HCN。得到了这些产物相对摩尔浓度随时间变化的曲线。     

新型含硼苯并噁嗪的合成及其与环氧树脂共混热性能

以乙醇胺、硼酸为原料合成硼酸乙醇胺酯（BAE）,再用所得硼酸乙醇胺酯与多聚甲醛、苯酚反应,合成含硼苯并噁嗪（BAE-BOZ）。将所得BAE-BOZ高温固化,BAE-BOZ和环氧树脂E-51按照不同的质量比进行熔融共混,并经高温固化。采用FT-IR,¹H NMR 和¹³C NMR等分析了BAE-BOZ的化学结构,证明了产物为目标产物;采用DSC对BAE-BOZ的固化特性进行研究;采用TG 分析了含硼乙醇胺型苯并噁嗪poly（BAE-BOZ）和BAE-BOZ/E-51共聚物的热稳定性。结果表明：BAE-BOZ在218℃出现了固化峰;BAE-BOZ的硼含量达到8.67%,在N₂条件下,poly（BAE-BOZ）的热分解温度为302℃,在426℃时热分解速率最快,800℃的残炭率为58.08%,与未经硼改性的乙醇胺型苯并噁嗪（E-BOZ）相比,热分解温度提高40℃,残炭率提高了16.28%;BAE-BOZ/E-51共聚物的热分解温度达到343℃,热性能得到进一步提高。     

A-IX-II炸药柱的湿热老化行为

为了研究含Al和RDX压装混合炸药装药对湿热环境的适应性,将Ф20mm、Ф40mm、Ф60mm、Ф84mm的A-IX-II压装炸药柱在71℃、相对湿度65%的环境条件下老化52d,跟踪记录了药柱的体积、抗压强度、质量、Al粉活性、分解热、真空安定性(VST)、爆发点随老化时间的变化,并用X线断层摄影仪、扫描电镜观察其微观结构.结果表明,湿热老化使药柱体积发生不可逆膨胀、抗压强度变小、部分Al粉被氧化、分解热降低,老化初始阶段变化较快,老化7d后变化趋缓;老化52d后爆发点温度没有明显降低,VST放气量没有增加,表明炸药的热安定性没有退化;药柱的结构完整性存在尺寸效应,直径在60~84mm存在临界值,大于临界值的药柱老化后内部容易产生裂纹;老化后钝感黏结剂破碎、脱粘,导致药柱的抗压强度变小;老化后部分Al粉失活,使得炸药的分解热减少.     

溶剂萃取法回收TNT的安全性研究

为了更好地利用回收的废弃火炸药,以甲苯作为溶剂,利用溶剂萃取法从B炸药中回收TNT组分;采用液相色谱法测定回收TNT的纯度;采用差示扫描量热仪(DSC)和5 s爆发点实验对回收的TNT和对比样品进行了热安定性分析;测定了回收TNT的撞击感度和摩擦感度。结果表明,液相色谱法测得回收TNT纯度为94.19%,对比样品TNT纯度为96.66%;不同升温速率下,回收TNT熔化峰温较对比样品降低了0.9~1.4℃,分解峰温降低了5℃左右,活化能降低3.51 kJ/mol,表明回收TNT的热安定性有所降低;回收TNT的5 s延滞期爆发点为422.7℃,较纯TNT文献值低约53℃,比对比样品TNT高28.5℃;5 s爆发点变化与其所含杂质种类有关,回收TNT中的杂质对热感度的影响较小;回收TNT的撞击感度为8%,摩擦感度为4%,与对比样品相比均下降,表明回收TNT的安全性较好,能满足再利用的要求。     

O-3-氯-2-丙烯基羟胺热危险性及其淬灭研究

为研究O-3-氯-2-丙烯基羟胺(简称氯代胺)的热危险性及其淬灭,采用差示扫描量热仪(DSC)和绝热量热仪(Phi-TEC)对其进行了测试.DSC测试结果表明,与气氛、升温速率相比,样品质量对氯代胺热危险性的影响较大,当氯代胺质量超过1 mg时,热分解过程中会出现爆炸性放热.在样品质量为0.56 mg、升温速率为4 ℃...     

PLA/PHBV纤维的热学性能

对聚乳酸/聚(3-羟基丁酸酯-co-3-羟基戊酸酯)(PLA/PHBV)纤维进行了热失重分析、差示扫描量热分析、热收缩测试及燃烧性能测试。结果表明:PLA/PHBV纤维的起始分解温度为232℃左右,体现出较好的热稳定性;PLA/PHBV纤维的DSC曲线有两个熔融峰,PLA组分的熔融峰温度为149℃,PHBV组分的熔融峰温度为161.8℃;PLA/PHBV纤维的沸水收缩率为7.5%,表现出了良好的热收缩性能;PLA/PHBV纤维表现出优异的阻燃性能。     

BFFO的热安全性和凝固特性

为了探究双呋咱并[3,4-b:3′,4′-f]氧化呋咱并[3″,4″-d]氧杂环庚三烯(BFFO)的熔铸工艺性能,通过DSC实验并结合长时恒温试验,对BFFO的热安全性进行了研究;通过X光透射成像、扫描电镜形貌分析、DSC控制凝固测试等对其凝固性能进行了研究,并与3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)进行了对比。结果表明,BFFO熔融峰温84.7℃,95~135℃的恒温长时加热未见变色发烟,显示良好的熔铸工艺热稳定性。BFFO的起始分解温度为251.8℃,分解峰温339.5℃,β→0时热爆炸临界温度(T_b)为270.8℃,显示出良好的熔铸工艺热安全性。BFFO具有一种特殊的凝固结晶特性,能以小时为单位,长时间保持熔融状态,显示出非常缓慢的凝固速率。BFFO熔融液相密度为1.659g/cm³(95℃),自然凝固体积收缩率为11.3%。其凝固缺陷集中于药柱顶部补缩区,成型部分整体均匀致密,凝固成型密度1.774g/cm³,达到理论密度的94.9%,显示出良好的熔铸凝固成型性能。相比DNTF,BFFO的熔融峰温降低24.8℃,具有更好的熔融工艺性;分解峰温提高62.6℃且分解过程相对缓和,具有更优的热安定性。BFFO的凝固速率显著低于DNTF,具有更好的凝固补缩性能,可以降低铸件的内部缺陷,使凝固成型相对密度较DNTF提高7.8%。