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纳米铝热剂向着高能方向发展的一个重要限制因素是在铝热反应过程中缺少大量的气体产物。为了弥补纳米铝热剂产气量不足的缺陷,提高纳米铝热剂的反应活性,通过喷雾干燥法制备了具有核-壳结构的纳米铝热剂Al@KIO4和Al@NaIO4。采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热分析仪、定容燃烧实验、吸湿性实验和威力测试对两种铝热剂的形貌结构、热性能、定容燃烧性能、耐潮湿环境能力和起爆性能进行评估。结果表明,喷雾干燥法制备的Al@KIO4和Al@NaIO4纳米铝热剂的形貌规则、纯度高,铝热反应的总放热量分别为1262.12 J?g-1和1414.7 J?g-1;两种铝热剂反应过程中的反应起始温度低,反应中伴随大量氧化性气态产物生成;高湿环境中两种铝热剂分别在第6天和第10天达到质量平衡,质量增重约0.64%和0.65%,耐潮湿环境能力良好;96 mg铝热剂作为起爆药装配到8#工业雷管中能使黑索今完全爆轰,可使5 mm厚的铅板穿孔,穿孔直径几乎到达叠氮化铅的水平。将96 mg的Al@KIO4、Al@NaIO4、斯蒂芬酸铅和叠氮化铅分别作为起爆药装填在8#工业雷管中使黑索今完全爆轰,根据5 mm厚的铅板穿孔直径判断起爆能力为:叠氮化铅>Al@NaIO4>Al@KIO4>斯蒂芬酸铅。 相似文献
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为提高高氯酸钾(KClO4)使用安全性能,通过葡萄糖和银氨溶液化学反应对KClO4颗粒表面进行改性处理,制备了高氯酸钾/银(KClO4/Ag)复合粒子。用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、差示扫描量热分析(DSC)等表征手段分析了改性前后的颗粒形貌、物相组成、热分解温度、机械感度等性能。结果表明,KClO4/Ag复合粒子球形化效果明显,表面光滑,无明显棱角,在保留KClO4原有的安定性好、分解温度高等优点基础上,还具备了银金属特性;与原料KClO4相比,KClO4/Ag复合粒子机械感度明显降低,摩擦感度爆炸概率从90%降低至50%,撞击感度爆炸概率从70%降低至40%;同时,KClO4/Ag复合粒子的热分解性能与原料KClO4相比明显不同,放热峰提前了12 ℃,且分解效率更高。 相似文献
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为探究结构对铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)基反应材料燃烧性能的影响,提高氟基铝热剂燃烧性能,利用增材制造技术,制备了实心、空心、核壳结构和限域空心结构的Al/PTFE基反应材料以及限域空心结构的铝/氧化铜(Al/CuO)、铝/氧化铁(Al/Fe2O3)基反应材料。并采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、高速摄影仪和恒容燃烧仪对其微观结构、热性能、燃烧速率以及产气性能进行了研究。结果表明:各样品结构完整,组分均匀;核壳结构和限域空心结构的样品放热量比同质量的实心结构和空心结构的样品低;空心、核壳结构和限域空心结构的样品的燃速分别为实心结构样品的1.44、1.32倍和2.62倍;空心结构和限域空心结构的样品的产气性能与增压速率获得明显提高,其中限域空心结构的样品提升最明显;Al/PTFE基、Al/CuO基和Al/Fe2O3基的限域空心结构材料燃速比其实心结构均有着明显的提升,该结构对Al/Fe2O3材料燃速提升最明显。制备空心结构材料来调控线条的燃烧性能有望对新型高性能武器的设计提供新思路。 相似文献
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为探索硼氢化镁(Mg(BH4)2)对硝胺炸药热稳定性的影响,采用差示扫描量热法(DSC)研究了Mg(BH4)2/黑索今(RDX)、Mg(BH4)2/奥克托金(HMX)和Mg(BH4)2/六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)3种混合硝胺炸药的热分解性能,并采用同步热分析-红外连用技术(TG-FTIR)分析了3种混合物的热分解气相产物。结果表明:Mg(BH4)2对3种硝铵炸药的热分解和表观活化能产生了不同的影响,RDX和CL-20分解放热量分别增加了14.7%和32.1%,HMX的分解放热量减少了45.8%;RDX的表观活化能降低了15.8 kJ·mol-1,HMX和CL-20的表观活化能分别提高了19.7 kJ·mol-1和11.5 kJ·mol-1。Mg(BH4)2没有改变3种硝胺炸药的热分解气相产物,其主要产物均为NO2和N2O;Mg(BH4)2使HMX、RDX热分解产物和含量变化不大,使CL-20出现了明显的水峰,NO2与N2O的浓度比值降低了89.2%;表明Mg(BH4)2对RDX和CL-20的热分解有促进作用,对HMX热分解有抑制作用。 相似文献
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为详细探究高氯酸铵基分子钙钛矿型含能材料(H2dabco)(NH4)(ClO4)3(DAP-4),/5,5"-联四唑-1,1"-二氧二羟铵(TKX-50)混合物的热分解特性(其中H2dabco2+为1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓离子),采用差示扫描量热法-热重/质谱/傅里叶红外光谱联用技术对比分析了DAP-4、DAP-4/TKX-50混合物的热分解特性和气体产物,利用固体原位红外技术对DAP-4、DAP-4/TKX-50混合物凝聚相特征基团随温度的变化进行了研究,最后推测出了DAP-4/TKX-50混合物热分解机理。结果表明,DAP-4与TKX-50混合后,DAP-4对TKX-50的热分解影响较小,TKX-50热分解产生的热量使DAP-4可逆相变吸热峰消失,但几乎不影响其高温下的热分解;DAP-4/TKX-50混合物热质量损失分为2个阶段,第一阶段质量损失为43.4%,第二阶段质量损失为52.4%,分解残渣剩余4.2%;DAP-4热分解产生的气体产物主要有NH3、H2O、HNCO、HCN、CO、HCl和CO2,DAP-4/TKX-50混合物热分解产生的气体产物主要有H2O、NO、N2O、HCl、NH3、N2、HNCO、HCN、CO和CO2。DAP-4/TKX-50混合物的热分解机理为:TKX-50分子内发生氢离子可逆转移,生成羟胺和1,1′-二羟基-5,5′联四唑(BTO);羟胺在高温下再继续分解为小分子气体,BTO分解产生的碎片部分聚合成偶联产物;最后,DAP-4离子键断裂,笼状骨架瞬间坍塌,强还原性和强氧化性气体组分在高温下发生剧烈氧化还原反应,并释放大量热。 相似文献
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(C6H14N2)[Na(ClO4)3]是新型含能钙钛矿化合物的典型代表,需明确其热分解行为、热分解机制及感度特性,以推动其在配方中的应用。以差示扫描量热-热重分析方法实现了分解放热量、分解温度等参数的获取;以动力学模拟计算解析了相关分解机理;以同步热分析-红外-质谱联用技术结合原位红外技术探索了(C6H14N2)[Na(ClO4)3]的分解产物及分解历程;以国军标法获得了热感度、摩擦感度与撞击感度参数。结果表明:在10 ℃·min-1的升温速率下,(C6H14N2)[Na(ClO4)3]分解放热量为4227 J·g-1,分解温度则达到345 ℃,高于黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)等多数现役含能材料,显示了优异的热稳定性;分解产物研究表明其立方笼状骨架有效稳定了内部结合的有机物分子,使其热稳定性较高。此外,(C6H14N2)[Na(ClO4)3]在100 ℃下加热48 h的放气量约0.04 mL·g-1,撞击感度与机械感度分别为32%和80%,优于RDX和HMX。 相似文献
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为得到含能材料3D打印用球形核壳结构超级铝热剂,采用固体颗粒间直接包覆喷雾造粒法制备了Al2#@CuO与Al2#@Bi2O3高球形度核壳结构超级铝热剂。利用NanoMeasure统计软件研究了构筑参数(粒径比、固含量)对其粒径尺寸的影响;通过电镜、X射线衍射仪表征了球形核壳结构;采用休止角法表征其流散性;利用高速摄影机观测其点火特性。结果表明,固含量为25%、2#铝粉与纳米金属氧化物(CuO、Bi2O3)粒径体系构筑参数所得2种球形核壳结构超级铝热剂结构为理想球形核壳结构,平均粒径约40 μm,壳层平均厚度分别为7.79 μm(Al2#@CuO-25%)、10.47 μm(Al2#@Bi2O3-25%);与机械混合样相比,球形核壳结构超级铝热剂的流散性有较大提升,Al/CuO体系由48.8°减小至22.9°,Al/Bi2O3体系由37.3°减小至16.6°,Al2#@CuO球形核壳结构超级铝热剂的燃烧时间由100 ms增加到了0.9 s左右,表明改变微观结构会影响其燃烧特性。 相似文献
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为了提高纳米金属氧化物对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能,以天然蓝闪蝶翅为模板,采用浸渍-煅烧法制备得到了蝶翅状二氧化钛(BW-TiO2)。利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对其形貌、结构和组成进行了表征,差示扫描量热法(DSC)研究了BW-TiO2对AP热分解的催化性能。结果表明,制备的BW-TiO2为锐钛矿型,颗粒粒径为8~12 nm,同时残留有少量的无定形碳和Ti。BW-TiO2较为完整地保留了蓝闪蝶翅的平行网格骨架结构,其间含有相互连通的纳米级管状通道和大量的中孔。加入5%的BW-TiO2,可使AP的高温分解峰温从429.1 ℃降至374.1 ℃,放热量从255 J?g-1提高到1323 J?g-1,反应活化能从190 kJ?mol-1降为130.9 kJ?mol-1。 相似文献
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为了探索纳米铝热剂-猛炸药复合物代替传统起爆药的可能性,以纳米Al粉、纳米Bi2O3、工业级六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW)以及纳米HNIW为原料,采用溶剂-非溶剂(Solvent-nonsolvent Method, SN)和物理混合(Physical Mixing Method,PM)两种方法分别制备了Al/Bi2O3-HNIW复合物,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、密闭爆发器试验、铅板试验等对制备的复合物性能进行表征和测试。结果表明,采用溶剂-非溶剂法制备的复合物中Al/Bi2O3均匀地包覆在HNIW表面,Al/Bi2O3与HNIW的质量比为3∶7时,结合压力-时间特性曲线,Al/Bi2O3-HNIW(SN)复合物的增压速率为2.914 GPa·s-1,约为Al/Bi2O3-HNIW (PM) 的三倍,且升压时间短;其静电感度明显低于斯蒂芬酸铅(Lead Styphnate,LS)和叠氮化铅(Lead Azide,LA),甚至低于猛炸药太安(PETN); 采用太安(PETN)作为过渡药,Al/Bi2O3-HNIW(SN)能够可靠起爆黑索今(RDX)装药。采用溶剂-非溶剂法制备的Al/Bi2O3-HNIW因其优异的安全性和起爆性能,有望作为雷管起爆药替代物使用。 相似文献
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导弹电磁兼容已经成为导弹现代设计中必须考虑的问题,尤其是弹上复杂线束在导弹电磁兼容问题中占有重要地位。文中以某型号导弹为背景,基于CableMod软件平台,采用仿真预测试的方法研究导弹电磁兼容问题,讨论了如何建立适用于仿真的导弹结构模型与电气模型,并对导弹内复杂线束间的串扰,以及弹体对线束产生辐射的影响进行了仿真和分析。仿真结果表明,线束内电源线与信号线分开敷设,且双绞屏蔽后相互串扰明显降低,并提出使用弹壁电缆套管代替U型电缆罩,能避免因缝隙产生的电磁泄露,抑制电磁辐射,有助于通过电磁兼容测试。 相似文献
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研究了某枪弹底火以不同过盈量压入药筒后的撞击感度变化情况,基本明确了装配过盈量对底火感度的影响趋势。 相似文献
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某型机枪结构动力修改预分析 总被引:1,自引:0,他引:1
机枪的固有振动特性是影响其射击精度的重要因素之一。采取有限元预分析辅助模态试验方案的制定,建立了基于LMS系统的模态试验系统,对某型机枪进行了模态试验,并与有限元模型计算结果进行了对比,两种方法的结果基本一致。利用机枪结构模态试验分析的结果,计算出机枪结构第一阶固有频率对质量和刚度的灵敏度,对其进行了分析并对结构修改前后枪口点的响应特性进行了仿真计算与分析。结果表明,结构修改后机枪的射向一致性更加合理。 相似文献
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针对导弹发射的机弹分离过程存在较大不稳定性问题,通过求解流体动力学方程组和刚体六自由度运动方程,仿真分析了迎角对空空导弹初始弹射弹道的影响。参照美国阿诺德工程发展中心开展的一项使用标准机翼/挂架/带舵外挂物模型的捕获轨迹法试验,建立了相似的几何仿真模型并进行了数值计算。通过数值计算结果与文献[29]中风洞试验结果进行对比分析,验证了数值计算方法的可行性;采用该方法计算和分析了四代战机在不同迎角下内埋弹射空空导弹的初始弹道。结果表明:在超声速条件下,迎角变化对导弹初始弹射阶段的六自由度运动有明显的影响;随着迎角的增大,导弹俯仰运动更剧烈、横滚角度更大、偏航角度更小,机弹分离的速度明显下降、分离的安全性逐渐降低。 相似文献
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