锰、铬酸铅、铬酸钡延期药的反应性

为了弄清锰、铬酸铅、铬酸钡延期药的热反应和燃烧反应机制,我们进行了热分析、燃烧残渣的分析和燃烧特性如燃烧速度或燃烧温度的测定,其结果如下：锰、铬酸铅、铬酸钡延期药的主要反应是由铬酸铅对锰的氧化。铬酸钡用作燃烧速度的调节剂,也就是说铬酸钡的含量越高,其燃烧速度就越低。在常压下,在200-750℃范围内,锰、铬酸铅二元混合物的热分析和锰、铬酸钡、铬酸铅三元混合物的热分析显示出宽的放热峰,而在降低压力时,则显示出强烈的放热反应。不含铬酸钡的锰／铬酸铅=30／70(按重量计算)的延期药的燃烧热具有一个最大值,但是,组份中锰的百分比含量较大时,该组份的线性燃烧速度较大,燃烧的压力指数小,表明固态反应在燃烧中起着重要作用。     

压力对钨/高氯酸钾／铬酸钡延期药燃烧特性的影响

对一些燃烧实验的燃烧残渣进行了分析，以说明压力对钨／高氯酸钾／铬酸钡延期药燃烧特性的影响。其结果如下。W／KClO4／BaCrO4延期药的线性燃烧速度随着外压的增加而增大，并且富含燃烧剂的组份燃烧速度较大。添加剂能够改变燃烧特性，并且随着组份的不同而具有不同的效果。由于钨氧化的增加，反应热和最大燃烧温度随着外压的增加而增加。从温度——时间关系曲线分析，加入硅藻土使延期药的热导率得到改善。     

含 AP 的叠氮类复合推进剂的平台燃烧特性

本文研究了高压下氧化铁催化剂对推进剂催化作用的位置和机理，催化剂如何提高推进剂燃烧速度和产生平台燃烧特性，利用等温热重分析法（ＴＧＡ）、差示扫描量热法（ＤＳＣ）和快速扫描ＦＴＩＲ分光光度法等技术研究了推进剂凝聚相区化学过程。在相对较低压力区内未催化的含高氯酸铵（ＡＰ）叠氮类复合推进剂表现出不稳定燃烧，在此压力范围内燃烧表面的热平衡也不稳定，因此氧化铁改变了推进剂的燃烧特性并提高了燃烧速度，伴随着平台－麦撒燃烧特性。燃烧速度对压力的不敏感性表明，在催化作用机理上分析，推进剂凝聚相化学在ＡＰ粒子的外表面，阻止了更多的ＡＰ的分解，但并没有影响推进剂的平台燃烧。Ｆｅ２Ｏ３对推进剂燃速提高的影响比Ｆｅ３Ｏ４的大。研究中所用的推进剂使用Ｆｅ３Ｏ４时，它的催化作用对降低压力指数更为有利。     

制备氧气用的烟火剂

燃烧能产生氧气的固体烟火剂由亚硫酸铜和氯酸钠组成，它在保持氧气释放量高的前提下，降低了燃烧区的温度、所释放的氧气可用于生命保障系统和调节勤务的紧急情况。     

钨／高氯酸钾／铬酸钡延期药的燃烧机制

进行了热分析,燃烧残余物的分析和燃烧特性的测量,诸如燃烧速度或温度,以便于弄清钨、高氯酸钾、铬酸钡延期药的燃烧机制。钨、高氯酸钾、铬酸钡延期药的主要反应是高氯酸钾对钨的氧化。铬酸钡作为燃速调节剂,并且含量越少、燃烧速度越大。用于该项研究的三种类型的延期药展示出燃烧特性的变化。虽然化学计算的组份或富含氯化剂的组份燃烧热高,然而它的线性燃烧速度小。换句话说,燃烧热小的富含燃烧剂的组份比前者的线性燃烧速度大,说明延期药中有一小部分钨被氧化(低于10％)。从这些结果中,由该延期药的燃烧机制推导出表面燃烧机制。     

氟橡胶包覆对微米铝粉燃烧性能的影响规律

为了考察氟橡胶包覆对微米铝粉燃烧性能的影响规律,采用激光点火、定容燃烧、热分析等方法,对5μm及50μm两种粒径、不同氟橡胶含量微米铝粉的燃烧性能、热性能进行了分析,得到粒径和氟橡胶含量对微米铝粉的点火延迟时间、燃速、燃烧状态、燃烧热值、热反应性能等的影响规律.结果表明,未包覆的微米铝粉在0.1 MPa氧气中无法被激光点燃.而在氟橡胶包覆后,随着氟橡胶含量的变化,5μm铝粉的点火延迟时间可由91 ms缩短为31 ms,燃速可由3.08 mm·s-1增加至364.96 mm·s-1,燃烧热值可达到27.61 kJ·g-1;50μm铝粉的点火延迟时间可由130 ms缩短为40 ms,燃速可由1.80 mm·s-1增加至43.78 mm·s-1,燃烧热值可达到26.08 kJ·g-1.此外,在热重分析(TG)的基础上,计算了氟橡胶反应深度和氧化铝层厚度,发现氟橡胶的反应仅存于铝粉的表面,而在相同反应条件下,反应完成后氧化铝层的厚度与微米铝粉的粒径无关.     

便携式无燃料低温燃烧氧烛工艺研究

合成了一种钴盐催化剂,采用热分析方法研究了氯酸钠分解过程。该催化剂能显著降低氯酸钠分解温度,使氯酸钠分解从超过500 ℃降低到近250 ℃。催化剂、粘结剂、抑氯剂和氯酸钠按一定比例混合,压制得到了氯酸钠盐柱。通过扫描电镜表征了盐柱结构与各成分分布,利用气体检测方法研究了盐柱燃烧及放氧行为。比较了干法压制和湿法压制的成型方法以及各组分配比对盐柱结构和燃烧的影响。优化配比和压制工艺,制备了能在低温燃烧的无燃料便携式氯酸钠氧烛,其燃烧温度低于氯酸钠熔融温度,放氧速率可在0~5 L/min之间调节,氯气释放量低于0.001 mg/L, 达到了便携式氧烛对烛体体积小、产氧率高、燃烧外壳温度低的要求。     

十氢十硼酸双四乙基铵在冲击作用下的反应特性

为研究十氢十硼酸双四乙基铵([(C₂H₅)₄N]₂B₁₀H₁₀,BHN?10)在爆炸冲击作用下的反应特性,采用电爆炸等离子体冲击和炸药爆炸冲击两种方法,对BHN?10在冲击作用下的反应历程及分解产物进行了研究。结果表明,BHN?10在电爆炸等离子体冲击下的气体分解产物为碳烷烃、烯烃、炔烃等有机可燃气体。BHN?10对于炸药爆炸冲击作用具有较好的安定性,25 GPa以上炸药爆炸冲击波无法使BHN?10燃料发生分解,爆炸热作用是BHN?10发生反应的主要因素。BHN?10在炸药爆炸冲击下,8 ms后发生燃烧反应,燃烧反应从中心位置出现,持续时间达到200 ms以上。HMX与BHN?10的混合物,在爆炸冲击作用下火球的扩散速度加快,燃烧时间与BHN?10燃料相当。     

氧化剂/可燃物双元体系热分解动力学

利用差热分析技术研究了四种燃料（MEL,PVA,MC,AC)及其和氧化剂组成的二元混合物的热分解反应,并进行了只许象动力学分析。结果表明,氧化剂／燃料又元体系的热分解较为复杂。利用Kissinger方法进行数据处理,发现一些混合物的热分解反应的Tp-β关系不符合Kissinger方程的条件,对此进行了分析,同时,估计了氧化剂／燃烧过程中的相互作用。     

高能复合推进剂的温度感度特性

高氯酸铵（ＡＰ）系复合推进剂具有在不含氧化铁时随粘合剂种类的不同在低温下出现不稳定燃烧，添加氧化铁时即便在低温下也可稳定燃烧的燃速温度感度特性。如ＡＰ／ＡＭＭＯ和ＡＰ／ＰＰＧ在燃烧表面形成熔解层的推进剂燃速的温度感度特性很高，添加氧化铁时温度感度有下降的趋势。不含氧化铁时燃速的温度感度随压力的上升而增加，而添加氧化铁的推进剂对压力的依赖性变小。分析气相反应与凝缩相反应的温度感度特性的结果证明，ＡＰ系复合推进剂不论有无氧化铁，在低温领域燃烧表面附近的凝缩相反应决定速率。但是粘合剂成分对燃烧表面附近气相反应的温度感度影响也很大，而且对燃速的温度感度也有影响。     

醚中过氧化物爆炸的机理分析与预防

阐述了醚与空气或氧气的混合物爆炸形成的条件和机理，给出了利用过氧化物的各种特征反应，来分析醚中过氧化物的检定、控制方法和针对性预防措施，对预防醚中过氧化物爆炸引发的安全事故具有积极的作用。     

光电子能谱和X射线能谱在推进剂催化燃烧研究中的应用

应用光电子能谱和Ｘ射线能谱技术，测试固体推进剂燃烧前及中止燃烧后推进剂表面成分和化学状态变化，以研究添加少量铅、铜化合物和炭黑的催化燃烧过程。结果表明，铅盐能够提高燃烧速度，这是由于其分解产物ＰｂＯ／Ｐｂ具有催化作用，使得推进剂表面易于生成含碳物质，而铜化合物和炭黑的加入则起到了辅助催化的作用     

硼铅丹延期药的固相热反应研究

通过对3种不同配比的硼铅丹延期药B1、B2和B4进行DTA、TG和DSC-TG热分析,研究了硼铅丹延期药固相热反应,反应主要集中在350℃附近以及450℃附近,推导出零氧平衡时的化学反应方程式,并利用X射线衍射分析对燃烧产物进行了验证,推测其反应产物为PbB2O4和Pb.     

ZrO2和ZrB2在螺压双基推进剂中的应用

研究了ZrO2和ZrB2对螺压NC/NG/炭黑和铜盐/铅盐/其它助剂(57.0/33.0/0.7/2.0/7.3)混合物制成的双基推进剂燃烧性能的影响,用稳态燃烧火焰照片和燃烧区温度波分布揭示了它们的作用机理。结果表明,分别采用ZrO2和ZrB2代替部分铅铜催化剂后,推进剂7 MPa下的燃速最大可增加73%和41%,其低压燃烧平台移向7 MPa以上,并拓宽至13 MPa。并且随着ZrO2和ZrB2粒度的减小,催化推进剂的燃烧速度增大,表明ZrO2和ZrB2对螺压双基推进剂的燃烧有良好的催化效果。     

热电池用烟火加热剂

在热电池中使用的加热药柱是不常用的，但它们的燃烧产物必须是导电的。药柱要求非常薄，这样能减小电池的大小和重量。它们的总的热输出、热输出速度和点火时间必须要小心控制，药剂要求几乎不产生气体。习惯上使用的烟火药剂是一种具有丰富燃烧剂的铁和高氯酸钾的混合药剂。这种混合药剂的组分和压实性主要取决于铁粉的特性。本文综述了铁—高氯酸钾烟火剂的特性，描述了为了确定所要求的铁粉特性、以及铁—高氯酸钾药剂的一系列特性所做的工作。     

GAP 的燃烧机理

提出了ＧＡＰ的一个燃烧模型。从模型样品的线性燃烧速度和测量的压力值我们可以得出如下结论：在压力指数分界点（２．３ＭＰａ）以下时线性燃速由Ｎ２释放过程所控制。此外，对通过快速降压产生的熄火样品进行扫描电镜照片和付立叶红外光谱分析表明，Ｎ２释放过程很强地限制了燃烧表面的熔融层和热释放的速度值，而且表现出δ－函数，这个事实能够应用在对该现象的渐近分析中。     

HATO-AP复合物点火燃烧特性

采用干混法和溶剂-非溶剂重结晶法分别制备了1,1’-二羟基-5,5’-联四唑二羟胺盐(HATO)和高氯酸铵(AP)的混合物和复合物,通过扫描电子显微镜(SEM)和国军标方法分析了HATO、AP、HATO+AP混合物以及HATO-AP复合物的微观形貌和机械感度,并试验对比了它们的点火和燃烧压力特性,结合热重-质谱(TG-MS)分析结果讨论了HATO-AP复合物的反应特性。结果表明,HATO-AP复合物中可能存在HATO和AP共晶、混晶或者相互包覆的情况,使其机械感度相比HATO+AP混合物大幅降低。HATO的燃烧压力峰值和压力上升速率均远高于AP,而HATO-AP复合物能够消除AP的不利影响,使其燃烧压力峰值比HATO提高17.3%。由于HATO-AP复合物实现了2种材料在更小的微观尺度上良好接触,复合物中HATO与AP两分子趋向于直接反应,反应过程中N元素可能直接通过反应生成NH₃、HCN、NO或者其它NO_x,而反应过程不再有N₂生成,复合物反应历程的改变可能导致其具有不同的燃烧压力特性。     

含有以氧化锡为主要氧化剂的无铅、无钡和无毒的点火混合物

本发明介绍一种用于点火管的点火混合物。该点火管装配在轻武器上或类似的武器上。这种点火混合物是一种不含铅和钡的无毒点火混合物。它含有二硝基重氮酚、特屈拉辛和极少量的燃料和氧化锡或作为氧化剂的氧化物。氧化剂可以是单一的氧化锡,也可以是不同氧化锡的混合物。其次,这种混合物还含有大家所熟悉的氧化剂和敏化剂。燃烧本发明的这各产品不会产生铅毒、钡毒和汞毒。因此,本发明对安全和环境具有显著的优点。     

Zr基非晶合金的燃烧释能特性

为探究Zr基非晶合金的燃烧释能特性,采用氧弹量热法测定了Zr_(68.5-x)Al_(7.5+x)(Cu+Ni)_(24)(x=0、2.5、5、7.5)非晶合金箔带在氧气压力0.1,0.3,0.5,0.8,1,2 MPa和3 MPa下的燃烧热,使用X射线衍射仪分析了燃烧产物的物相组成,并与TNT、PTFE/Al含能材料的能量特性进行了对比。结果表明,Zr基非晶合金的燃烧热、反应效率与Zr与Al原子比成负相关;燃烧释放的能量主要来自金属元素的氧化反应,还有极少量的能量来自金属元素间的化合反应;燃烧热、反应效率随氧气压力的升高而增大,但增长速率逐渐减小,其规律符合一阶衰减指数函数;Zr基非晶合金具有较高的化学潜能,单位质量的能量密度为10.981 kJ·g~(-1),单位体积的能量密度为72.035 kJ·cm~(-3)。     

废弃推进剂改善无烟煤燃烧的热重-红外实验研究

采用热重?红外(TG?FTIR)联用技术研究废弃推进剂与无烟煤混合试样的燃烧特性,以10 K·min~(-1)的加热速率将不同配比的推进剂?无烟煤混合物从室温加热至1300℃,分析热分析曲线获得热力学参数,采用Satava?Sestak积分法计算氧化反应动力学参数,并进行红外光谱的同步分析。结果表明,将废弃推进剂加入到无烟煤中,随着推进剂含量的上升,热分析曲线向低温区移动,无烟煤固定碳的着火温度由560℃降至383℃,燃尽温度由676℃降至616℃,综合燃烧特性指数由2.36E?8升至1.27E?7,反应表观活化能由165.6 kJ·mol~(-1)降低至91.2 kJ·mol~(-1);红外光谱结果显示,随着推进剂掺混量增加,热氧化标志性气体产物CO_2、CO波峰向低温区移动,表明废弃推进剂对无烟煤的氧化和点火燃烧过程具有促进作用。