预制刻槽增面燃烧发射药的原理与实验验证

为获得发射药能量释放渐增性及其多维度调节控制方法,根据内弹道学原理,提出预制刻槽增面燃烧发射药,建立了其燃烧过程的物理、数学模型,推导了气体生成猛度-已燃质量分数（Г-Ψ）关系,论述了其能量释放渐增性及多维度调节控制原理,提出了预制刻槽发射药的工艺实现方法。设计了一种中心开孔式预制刻槽发射药结构,制备了不同刻槽数、不同长径比的发射药试样。采用密闭爆发器试验对其燃烧性能进行测试与表征,并与七孔发射药、七孔包覆药进行对比分析。试验结果表明：制备的预制刻槽发射药具有理论设计的燃烧渐增性,对比七孔发射药其动态活度增量ΔL值提高了2倍,最大动态活度与起始动态活度的比值L_m/L₀提高了24.4%,最大动态活度对应的相对压力值B_m增加了32.4%,燃烧渐增性优于七孔发射药,可以达到七孔包覆药的渐增效果。     

钝感双基发射药迁移失效评价方法

发射药传统老化失效评价主要针对发射药贮存过程中的化学安定性,未考虑物理变化层面的钝感剂迁移现象.基于扩散原理以及钝感剂分布与燃烧性能的关联,建立由密闭爆发器实验测试钝感双基发射药动态活度最大值升高百分比的迁移失效评价方法.通过密闭爆发器和弹道实验,获得了钝感双基发射药动态活度最大值升高幅度随老化时间的线性增长模型,并验...     

梯度硝基发射药的设计原理与实现方法

为实现发射药能量释放高渐增性,根据枪炮内弹道学原理提出梯度硝基发射药(NGDP)的概念,并论证NGDP能量释放渐增性的基本原理。与传统钝感发射药相比,NGDP氧平衡较高,理论上具有低烟雾、低残渣特征。基于最小自由能算法,分析邻苯二甲酸二丁酯、樟脑和二硝基甲苯钝感的发射药与NGDP燃烧产物中可燃组分(CO、H₂)的含量,发现NGDP燃烧产物中可燃组分含量最低。阐述了NGDP的制备过程,通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪以及激光共聚焦显微拉曼光谱仪表征NGDP的微观结构;进行密闭爆发器实验,证实了NGDP具有能量释放高渐增性。结果表明,NGDP是一种有别于现有制式发射药的新型发射药,有望消除或者减少传统表面钝感、包覆发射药存在的烟雾、火焰、残渣、储存稳定性等诸多问题。     

钝感双基发射药老化迁移机理及动力学过程

为研究钝感双基发射药老化迁移过程及影响因素,利用钝感剂的正态分布特性及Fickian第二扩散定律的推论,建立了钝感发射药老化迁移导致钝感剂浓度分布及燃烧性能变化的理论模型.对6种不同硝化甘油(NG)及邻苯二甲酸二丁酯(DBP)含量的发射药进行不同温度下加速老化实验,采用密闭爆发器测试了不同老化时间后发射药的燃烧性能,分析了发射药老化迁移的动力学过程及热力学影响.理论分析表明,钝感球形发射药燃气生成猛度积分值的增长率随老化时间呈现出较好的线性增长模型.密闭爆发器结果表明,6种发射药加速老化后的动态活度最大值升高百分比随老化时间均呈较强的线性关系,与理论研究结果一致.建立的钝感发射药老化迁移热力学方程与试验结果基本吻合,迁移驱动因子对数与温度的倒数呈现出较为明显的线性负相关.发射药中NG与DBP总含量高于15％时,发射药的迁移驱动因子(动态活度最大值的百分比增长速率)更易受温度影响从而加剧钝感剂迁移导致钝感失效;而NG和DBP的总含量不高于15％时,钝感剂迁移导致失效的速率较为缓慢,更有利于发射药贮存后的使用和射击安全.     

发射药表层梯度硝基裁剪方法与效应

针对传统钝感、包覆发射药设计方法存在的固有局限,基于硝化纤维素分子特点和能量释放过程控制方法,提出了发射药表层分子(基团)裁剪方法的概念与实现方法,采用该方法制备的发射药称之为梯度硝基发射药(nitro gradiently distribu-tedpropellant,NGDP).该类发射药是将表层中的硝酸酯基梯度水...     

高低温循环保存下片状变燃速发射药的燃烧稳定性

为了研究片状变燃速发射药在高低温循环保存下的燃烧稳定性,将样品形貌及燃烧性能变化作为考察依据,以70℃高温10 h,-50℃低温10 h为一个循环周期,对片状变燃速发射药样品进行了20次高低温循环保存。通过光学显微镜观察了高低温循环前后片状变燃速发射药的表面形貌,利用密闭爆发器测试了高温50℃、常温20℃、低温-40℃下高低温循环前后片状变燃速发射药的燃烧性能。显微观测发现经高低温循环后,片状变燃速发射药表层气泡扩大增多,发射药断面出现塑性形变现象,内外层界面结合保持紧密,没有开裂与脱黏。密闭爆发器试验反映了该类型发射药经过高低温循环后,高温、常温、低温下动态活度曲线与高低温循环前都基本重合,动态活度变化值ΔL最大值出现在低温条件下,为2.57%,能量渐增性释放规律基本不变。高低温循环下,片状变燃速发射药在高压常温-低温阶段的燃速温度系数对比原样在相同条件下显著降低,高温与低温下片状变燃速发射药的压力指数差距对比原样在相同条件下减小。结果表明,片状变燃速发射药在高低温循环条件下界面和燃烧性能稳定,具有较好的变温贮存稳定性。     

CdS纳米晶/石墨烯复合材料的制备及性能研究

用巯基苯并噻唑为配体,先合成巯基苯并噻唑合镉,然后以合成的配合物为单一前驱体,通过改进传统热分解法,制备得到了CdS/石墨烯纳米复合材料,并且研究了该产物的荧光性质。     

某中小口径武器用梯度硝基发射装药效应

针对某中小口径武器发射烟焰大、刺激性气味强等问题，采用化学脱硝法，制备了不同脱硝程度的梯度硝基七孔发射药，对其理化性能、静态燃烧性能、内弹道性能、发射有害现象进行了研究，并基于最小自由能法，研究了樟脑钝感剂用量与脱硝程度对发射药可燃气体（CO、H₂）含量、未氧化碳值的影响规律。结果表明：随着脱硝程度的增加，发射药的爆热从4001 J·g^-1降低至3517 J·g^-1，弧厚从0.92 mm降低至0.89 mm、安定剂含量从2.60%降低至1.95%、安定性未发生变化，最大动态活度对应的相对压力B_m增加至0.66，燃烧渐增性逐渐提升；在相当膛压下，发射药燃烧渐增性越好，弹丸初速越高，并建立了装药量、膛压、初速之间的对映耦合关系，获得了梯度硝基发射药内弹道性能的数字表达与控制方法；当爆热值相当时，与樟脑钝感发射药相比，梯度硝基发射药燃气中可燃气体含量低、未氧化碳含量少；射击试验中发现，梯度硝基发射药火焰小、刺激性气味小，具有较少的发射有害现象。