RDX基复合物静电喷雾法制备及性能研究

采用静电喷雾技术制备了以氟橡胶(F2604)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)及三硝基甲苯(TNT)为包覆材料的黑索今(RDX)基复合颗粒,对所制备的复合颗粒进行扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)和差示扫描量热仪(DSC)分析,得到超细包覆粒子的包覆效果及其热分解特性。结果表明:F2604/RDX与PVB/RDX复合颗粒为形貌规整、粒径均一的球形颗粒,而TNT/RDX复合颗粒为不规则多面体;F2604/RDX、PVB/RDX与TNT/RDX复合颗粒的红外吸收峰和X射线衍射峰位置与RDX一致;PVB/RDX复合物活化能最低,为137.059 k J/mol。     

降低超细高氯酸铵感度的方法研究

为了降低超细高氯酸铵(AP)的机械感度,以十八烷胺为包覆剂,经气流粉碎工艺,制备了超细AP包覆粒子。通过对超细AP包覆粒子进行粒度分析、SEM分析、DSC分析及感度检测,研究了超细AP包覆粒子的包覆效果、热分解特性及感度特性。试验结果表明:超细AP包覆粒子,粒度为D50=5.8μm,表面有包覆层存在;超细AP包覆粒子的感度,与超细AP样品相比,当包覆剂质量分数为1%时,撞击感度降低31.2%,摩擦感度降低12.0%;当包覆剂质量分数为3%时,撞击感度降低34.5%,摩擦感度降低22.0%,且包覆剂用量越大,撞击感度和摩擦感度越低;但包覆剂对AP的热分解会产生一定的负面影响,质量分数应≤1%。     

不同粒度及包覆改性高氯酸铵的热分解性能和安全性能研究

采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪对不同粒度及包覆改性高氯酸铵(AP)颗粒的分散性及晶相进行了表征,并通过差示扫描量热法和机械感度测试研究不同AP样品的热分解性能和安全性能。结果表明,随着AP粒度增加,颗粒分散性得到一定改善,相同粒度的包覆改性AP分散性优于普通AP;不同粒度及包覆改性AP的晶相均一致;AP粒度越小,其热分解性能越好,对于粒度相同的AP,包覆改性对其热分解性能影响不大;随着AP粒度增加,其撞击感度和摩擦感度均降低,平均粒径(d_(50))分别为1μm、3μm和6μm的AP其撞击感度和摩擦感度分别为96%、80%、64%和28%、28%、16%;包覆改性可以明显降低AP的感度,d_(50)为3μm的包覆改性AP与粒度相同的普通AP相比,撞击感度和摩擦感度分别降低了28%和16%。     

亚微米高氯酸铵的制备及性能研究

采用LG-1型立式搅拌研磨机,以仲丁醇作为分散介质,通过控制研磨时间、转速、物料浓度等因素,制备了亚微米高氯酸铵(AP),并采用真空冷冻干燥技术对研磨浆料进行干燥得到产品。通过马尔文激光粒度仪、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)分别对制备的AP样品的粒度分布、颗粒大小和晶型进行表征,同时对制备的亚微米AP样品的摩擦感度、撞击感度以及热分解特性进行了表征。结果表明,所制备的AP样品平均粒径为460 nm;与普通工业级微米AP相比,亚微米AP样品的摩擦感度和撞击感度分别升高了20.0%和18.7%,高温分解峰峰温提前了60.1℃(升温速率10℃/min),表观活化能降低了27.3 k J/mol。同时,催化剂对亚微米AP的催化效果优于普通工业级微米AP。     

纳米HMX的制备及热性能分析和感度研究

采用机械球磨法批量制备了纳米奥克托今(HMX),用激光粒度仪分析其粒度分布,并用扫描电子显微镜(SEM)观察其大小和形貌;使用热重分析仪(TG)和差示扫描量热仪(DSC)分析其热分解特性和热安定性;同时对纳米HMX的5 s爆发点和感度进行了测试。结果表明,制备的HMX颗粒大部分在100 nm以下;与原料HMX相比,纳米HMX的最大热失重温度降低了3.66℃,表观活化能E a降低了11.19 kJ/mol,自发火温度降低了2.11K;5s爆发点降低了4.9℃,纳米HMX的静电感度和火焰感度与原料HMX相当,纳米HMX的摩擦感度、撞击感度和冲击波感度分别降低了32.5%、20.2%和56.4%。     

内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料的制备与表征

叠氮化铜是一种绿色环保的高能含能材料，其极高的静电感度限制了它在MEMS火工品微型装药中的应用。碳纳米管优异的导电性可以有效地降低叠氮化铜的静电感度，而且取向一致、高机械强度的碳纳米管可以有效地提高叠氮化铜的安全性和爆轰输出能量。本文中，设计并制备了基于硅基底及多孔氧化铝模板的内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料，探究了合适的制备条件，并对样品进行了表征分析。结果表明:在氧化电压45 V、沉积电流密度0.1 mA/cm²条件下制备的复合材料,经72 h叠氮化反应后得到的内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料在静电感度仪测试范围（≤25 kV）内均未发火，有望作为一种新型含能装药应用于MEMS器件中。     

高氯酸铵降感技术研究进展

在高燃速推进剂研制过程中,添加超细高氯酸氨(AP)可大幅提高燃速,但也带来机械感度升高的问题。分别从球形化AP及表面改性、包覆AP、AP复合物等几个方面综述了AP降感技术的研究进展。同时,对降感AP在推进剂中的应用情况进行了总结和分析。并指出,未来AP降感的重点研究方向为改善球形化超细AP的表面结构、对超细AP进行混合包覆及探索新型功能材料。以期为高燃速推进剂的安全研制提供参考。     

高分子复合黏胶体系对CL-20包覆及性能的影响

为了降低CL-20的机械感度,选择聚丙烯酸酯橡胶（HyTemp）和聚氨酯（TPU）作为黏结剂,微晶蜡作为钝感剂,对CL-20晶体表面进行包覆,分别制备了CL-20/HyTemp/微晶蜡、CL-20/TPU/微晶蜡、CL-20/HyTemp复配TPU/微晶蜡3种样品。分别通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）、差示扫描量热仪（DSC）、机械感度仪来表征样品的表面包覆情况、晶体结构、热稳定性以及机械感度。结果显示:HyTemp、TPU和微晶蜡都能有效包覆CL-20;且3种样品中CL-20的晶型仍为ε型,未发生改变。与包覆前相比,3种样品中氮元素含量均有大幅度的降低,包覆程度较高。其中,高分子复合黏结剂（HyTemp复配TPU）包覆样品的表面更为紧凑密实。与原料CL-20相比,复合黏结剂包覆样品的表观活化能提高了164.45 kJ/mol,熵变和焓变也有较大提升,反应活性降低,热稳定性明显改善;临界载荷由原料CL-20的60 N提高到了288 N,撞击感度也比原料CL-20降低了3.6 J,降感效果显著。采用HyTemp复配TPU作为黏结剂包覆的样品综合性能最好。     

溶胶-凝胶法制备HMX-AP-SiO_2纳米复合含能材料

以正硅酸乙酯为前驱物,采用溶胶-凝胶法制备奥克托金(HMX)-高氯酸铵(AP)-SiO2纳米复合含能材料,采用扫描电镜、X射线衍射分析、BET比表面积等方法对其结构进行表征。结果表明,HMX-AP-SiO2纳米复合含能材料是以SiO2为凝胶骨架,HMX与AP进入凝胶孔洞形成的,其具有纳米网孔结构;差热分析表明,溶胶-凝胶法制备的复合材料的热分解峰温度较物理混合相比大大提前,分解热高于物理混合物。     

乙基纤维素微胶囊红磷的制备及改性

目前微胶囊红磷大多采用原位聚合法制备,工艺较为复杂,且囊壳原料可能对环境造成危害.为解决这一问题,以可降解材料乙基纤维素(EC)为囊壳,采用相分离法在常温、中性条件下制备微胶囊红磷(MRP);为进一步增强MRP使用性能,添加正硅酸乙酯(TEOS)作为改性材料,在碱性条件下制备SiO_2凝胶/EC复合囊壳微胶囊红磷(SiMRP).对所得样品进行FTIR、形态及XPS分析,观察样品形态并计算包覆率;对样品进行热稳定性分析、吸湿率测定及安定性测试.实验结果表明:采用相分离法可对红磷实现有效包覆,囊壳包覆率为88.2%;EC囊壳提高了红磷的热稳定性,着火点温度较RP提升50℃; MRP 10日后吸湿率降至6.8%,摩擦感度降至34%;添加1 mL TEOS改性后的SiMPR样品包覆率达94.1%,热稳定性较MRP进一步增强,着火点温度较MRP提升90℃;SiMRP 10日后吸湿率降至4.5%,摩擦感度降至20%.     

铜/碳纳米管复合粒子的制备及其对高氯酸铵热分解性能研究

以碳纳米管为载体, 用化学沉积法制备了Cu/CNTs复合粒子, 并用TEM、SEM、FT-IR、XRD、XPS和DTA对其表观形貌、结构及催化性能进行了表征. 结果表明, CNTs和Cu之间无论是简单混合还是复合, 对高氯酸铵(AP)的热分解均有催化作用. 与纯AP相比, Cu/CNTs复合粒子中的AP高温分解峰温降低126.3℃, 低温分解峰几乎消失, 表观分解热由309.92J/g提高到711.13J/g; 与简单混合物相比, 复合粒子中的AP高温分解峰温降低11.4℃, 表观分解热由494.06J/g提高到711.13J/g. 表明CNTs与Cu的复合处理可显著提高其对AP热分解反应的催化作用.     

聚砜酰胺/聚氨酯纳米复合纤维的制备与表征

将聚砜酰胺(PSA)与聚氨酯(PU)共混制成PSA/PU纺丝液。分别采用静电纺丝工艺以及数显匀胶技术制成复合纤维和复合薄膜。运用布氏粘度计、扫描电镜、傅里叶变换红外光谱、广角X射线衍射、单纤维强力仪等方法表征和分析复合材料的粘度、大分子结构、力学性能、热稳定性。实验结果表明:PSA、PU共混没有改变两者的分子结构和化学组成;不同比例的共混纤维成形良好,直径随粘度而变化;PU明显提高了PSA的强度和断裂伸长,PSA的增加延缓了PU的热分解行为。     

负载型纳米NiO催化高氯酸铵热分解的DSC/TG-MS研究

采用浸渍法制备出纳米NiO/MgO,运用X射线衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM),X射线能谱仪(EDS)等对产物的物相和组成进行了表征,利用DSC/TGMS研究了纳米NiO/MgO对高氯酸按(AP)热分解的催化作用.结果表明,在纳米NiO/Mgo的催化作用下,AP的热分解高温分解峰温度降低92.2℃,表观分解热增...     

涂覆热分解与电化学聚合法制备聚苯胺/RuO2复合电极材料

通过涂覆热分解法并结合电化学聚合法制备得到聚苯胺(PANI)/RuO₂电极材料。使用涂覆热分解法于260℃热处理3 h制备RuO₂薄膜, 通过电化学聚合法将PANI粒子沉积在RuO₂薄膜上, 并在80℃加热12 h。采用XRD分析PANI/RuO₂复合物晶相, 采用SEM观察PANI/RuO₂复合电极材料的形貌变化。利用循环伏安及恒流充放电测试了该复合电极的电化学性能。结果表明, PANI沉积时间为25 min, 该PANI/RuO₂复合电极的最大电容量为9.72 F, 比电容为452 F·g^-1, 充放电曲线体现了较低的电压降、等效串联电阻及良好的充放电性能。经1000次循环伏安后, 其比电容损失约为11%。     

GAP原位聚合包覆RDX的研究

以聚叠氮缩水甘油醚（GAP）为包覆层材料,甲苯二异氰酸酯（TDI）为交联剂,二月桂酸二丁基锡（DBTDL）为催化剂,乙酸乙酯为溶剂,采用原位聚合法,制备了GAP-TDI/RDX复合材料。利用SEM、FT-IR、XRD、DTA对样品进行了形貌表征和性能测试;利用DTA对其热分解特性进行了研究,结合不同升温速率下的DTA曲线对样品的热分解动力学参数进行了计算。结果表明,GAP成功包覆在RDX表面。所制备的GAP-TDI/RDX复合材料的热分解表观活化能相比原料RDX降低了4.6 kJ/mol,说明复合材料的热分解活性得到提高;GAP-TDI/RDX复合材料的特性落高H₅₀从15.2 cm提升至25.6 cm。     

膨化高氯酸铵的制备及其性能研究

使用膨化剂在减压条件下制备出膨化高氯酸铵（AP）。利用扫描电镜、粒度分析仪、傅里叶红外光谱仪、比表面积仪、差示扫描量热仪、热失重分析仪及感度仪分别对膨化AP进行形貌分析和性能测试。结果表明:膨化AP颗粒表面具有沟壑,内部具有孔洞结构,粒径D₅₀=22.559 μm;与未膨化的原料AP相比,膨化AP低温分解温度提高16.0 ℃,高温分解温度提高6.7 ℃,分解热提高322.3 J/g;比表面积增大92.2%,吸湿性增大;极限撞击能为10 J,撞击感度提高。制备AP/HTPB(端羟基聚丁二烯)和膨化AP/HTPB复合推进剂并测定其燃速,膨化AP/HTPB复合推进剂燃速提高4.1%。     

Al/SiO2复合粒子制备及其催化性能研究

文章利用溶胶一凝胶法,以超细铝粉为核,SiO2为膜,制备了包覆式超细Al／SiO2复合粒子。采用扫描电镜、X射线光电子能谱、红外光谱等方法对包膜的效果进行了表征分析。分析结果表明：制备的Al／SiO2复合粒子表面的SiO2膜均匀致密。运用差热分析法（DTA）研究了制备的肼SiO2复合粒子对高氯酸铵（AP）热分解性能的影响。结果表明：与添加5％纯Al粉的AP相比,添加5％Al／SiO2复合粒子的AP,其高温放热峰温降低了29．73℃,表观分解热增加了616．8J／g。表明Al／SiO2复合粒子比纯Al粉对AP热分解具有更好的催化作用。     

混合溶剂分散法制备耐高温、高导热六方氮化硼/半芳香聚酰胺12T复合材料及其性能

制备兼具优异耐高温性能和导热性能的聚合物基复合材料对于电子元器件的封装保护、高效散热和稳定成型至关重要。本文通过混合溶剂分散法(MSD)制备了六方氮化硼(BN)/半芳香聚酰胺12T (PA12T)复合材料,并对复合材料的微观结构、导热、耐高温、介电和力学性能进行了表征。结果表明:混合溶剂分散法可以有效实现BN和PA12T粉末的均匀悬浮,并可协同真空辅助自组装法与真空热压法构筑具有均一分散和取向结构的复合材料。研究表明,当BN/PA12T复合材料中的BN含量为40wt%时,混合溶剂分散法制备的样品的平面导热率可以达到2.73 W/(m·K),是机械混合法(MM)制备的样品(1.59 W/(m·K))的1.72倍,同时其具有优异的力学性能、低介电常数(3.6)、介电损耗(0.016)和显著的耐高温性能(维卡软化点超过250℃且初始分解温度可达446℃)。综上所述,混合溶剂分散法制备的BN/PA12T复合材料在电子封装及热管理领域中具有广阔的应用前景。