氟化物包覆纳米铝粉对HTPB燃料燃烧性能的影响

为研究氟化物包覆纳米铝粉对端羟基聚丁二烯(HTPB)燃料燃烧性能的影响,采用真空浇注法制备了含氟化物包覆纳米铝粉和不含添加物的两种HTPB燃料,并测试了在氧气流中的燃烧性能。利用NASA-CEA程序计算了两种燃料的理论比冲和绝热火焰温度。结果表明,两种燃料的退移速率都随着氧气质量密流的增加而增大,两种燃料的退移速率与氧气的质量密流关系均满足幂函数,幂函数指数分别为0.704±0.003和0.688±0.002;氟化物包覆纳米铝粉对燃料的退移速率有一定的促进作用,且这种作用不随氧化剂质量密流的变化而变化;在氧化剂质量密流研究范围内,含氟化物包覆纳米铝粉燃料的退移速率比不含添加物的燃料的退移速率高13%左右。氧气与燃料的质量比为2.0时,两种燃料在真空中的理论比冲和绝热火焰温度都达到最大值;氧气与燃料的质量比为0.4~8时,铝粉未能显著提高真空中HTPB燃料的比冲。     

特殊加固SMD晶振的抗高过载性能研究

为了研究经过特殊加固的SMD石英晶振的抗高过载能力,选取同批次15只SMD石英晶振样品,利用自由式霍普金森压杆对样品进行高过载环境下的动态加载测试。结果表明,特殊加固处理的SMD石英晶振样品经过高过载试验可以正常工作,电气参数变化满足正常使用要求,频率变化率、阻抗变化分别在±5×10–6,±5Ω以内。     

SMD石英晶体抗高过载性能的研究

为了研究SMD石英晶体的抗高过载能力,采用自由式霍普金森压杆对7050、6035、5032、3225、3225(一级加固)、3225(二级加固)六种型号SMD石英晶体进行高过载环境下的动态加载测试。结果表明,在高过载条件下,SMD石英晶体的抗高过载性能随尺寸减小而不断提高,并且产品经历高过载环境后电气参数的不良率逐步降低。未经过加固处理的各型号SMD石英晶体(7050、6035、5032、3225)经过高过载试验(50 000~80 000 g)后,电气参数均出现超差,不能满足武器系统的要求。经过加固处理的SMD石英晶体样品(3225一级加固、3225二级加固)经过高过载试验可以正常工作。     

易于微孔道填充的纳米CuO的制备

分别采用直接沉淀法和快速沉淀法成功地制备了易于微孔道填充的纳米Cu O粉末。直接沉淀法的铜源是无水Cu SO4,沉淀剂是Na2CO3;快速沉淀法的铜源是Cu(CH3COO)2·H2O,沉淀剂是Na OH。通过XRD、SEM、TEM和SAED等分析手段表征产物的晶体结构、微观形貌及晶粒尺寸。结果表明,直接沉淀法的陈化时间对制备样品形貌和结构有影响。当前躯体陈化时间为3 h时,直接沉淀法制备的Cu O纳米颗粒平均粒径约为25 nm;快速沉淀法制备的Cu O纳米颗粒平均粒径约为6 nm。与直接沉淀法相比,快速沉淀法制备的纳米Cu O粒径更小、颗粒分散更均匀。     

掺杂和密闭透窗对炸药激光起爆感度的影响

用Bruccton法测定了掺杂碳黑和碳纳米管的RDX和PETN炸药的起爆阈值,同时比较了K9玻璃和蓝宝石两种玻璃透窗下激光起爆感度的区别,以及自由振荡和调Q两种激光模式对RDX和PETN起爆感度的影响.结果表明,掺杂碳黑和碳纳米管均可提高RDX和PETN的感度,碳黑的掺杂效果好于碳纳米管,其中掺杂质量分数1%碳黑的RD...     

激光波长对含能材料起爆阈值的影响

为了解激光波长对含能材料起爆阈值的影响,降低含能材料的激光起爆能量,提高激光激励源的小型化程度,采用飞行时间质谱技术和Bruccton升降法,测试了波长1 064 nm和532 nm两种激光对泰安(PETN)的解离谱图和起爆阈值,分析了波长对起爆机理的影响。结果表明:含能材料激光起爆对波长具有选择性,每种含能材料均具有一些有利于起爆的特征吸收波长;不同波长(1 064 nm和532 nm)激发时PETN存在不同的解离机理。相对于532 nm激光,接近特征吸收的1 064 nm激光能够加速PETN的解离,并使其50%发火能量降低14%。因此,采用含能材料特征吸收波长激光作为起爆激励源,能有效的减少含能材料的起爆阈值。     

化学微推冲阵列传热过程数值模拟

根据燃烧传热原理,建立了阵列单元燃烧传热过程的一维有限差分模型,运用此模型对装填斯蒂酚酸铅的7740玻璃、环氧树脂、微晶玻璃和硅药室单元燃烧40～80 ms过程中室壁温度成长和温度分布进行了数值模拟.结果表明,药室材料的导热系数和单元燃烧时间是影响温度成长和推冲单元分布的主要因素.低导热系数和短燃烧时间有利于提高相同面积上推冲单元的分布数.其中单元燃烧时间影响更大,导热系数增加100～1000倍时,热量传导的临界距离增加3.3～6.3倍,而燃烧时间增加一倍时,临界距离增加3～5倍,但都在微米级,硅药室为150～450 μm,其余三种为20～160 μm.     

硅烷偶联剂对多孔硅的稳定化研究

为了将多孔硅应用于含能材料的制备,采用电化学双槽腐蚀法制备了平均孔径4.3 nm,厚度超过100μm的不龟裂多孔硅薄膜,利用硅烷偶联剂(KH550,KH560,KH570)对此多孔硅薄膜进行表面处理,采用红外光谱(FTIR)技术研究了三种硅烷偶联剂对多孔硅处理前后红外光谱的变化。结果显示,三种硅烷偶联剂均大大降低了多孔硅表面的Si—Hx键的数量,使不稳定的Si—H键转化成更加稳定的Si—OR键。其中KH550和KH570消除悬挂键的效果优于KH560。     

半导体桥对含能材料的点火特性研究

在10μF钽电容放电激励下,对两种阻值相当质量不同的半导体桥(SCB)和细化的发火药剂斯蒂芬酸铅(LTNR)和叠氮化铅(PbN6)所组成的发火件进行了实验研究,根据发火件的电特性变化和发火现象发现半导体桥存在电热发火、电爆发火和等离子体发火三种情况,测试了SCB/LTNR和SCB/PbN6发火件的50%发火电压和发火时间。结果表明半导体桥的发火电压阈值不仅与发火药剂有关,还与半导体桥换能元有关,所以半导体桥的设计存在最佳质量,通过对比得知LTNR比PbN6感度高,PbN6比LTNR的燃速高。     

高过载条件下电雷管桥丝损伤的模型分析

基于解析几何学的基本原理,建立双脚线电雷管的桥丝在横向过载时受拉损伤的计算模型,获得桥丝拉伸率、临界初始角度和电阻值的变化规律。结果表明：桥丝拉伸率、临界初始角度及电阻变化率均随电极塞横截面椭圆度的增加而增加;当桥丝的初始角度小于45°,桥丝未受拉伸作用,电雷管的最佳放置方式是桥丝平行于电雷管的运动方向。这与ANSYS/LS-DYNA数值仿真结果十分吻合,所建立的模型可以较准确地描述横向过载时桥丝的损伤特性。