NEPE推进剂老化性能的动态力学表征

采用动态热机械分析仪(DMA)测定了老化后NEPE推进剂的动态力学性能,表征了其在75℃下的热老化特性。结果显示,NEPE推进剂的损耗因子温度谱曲线在低温段只存在一个单峰(玻璃化转变峰),损耗因子tanδ的峰值随老化时间和测试频率的增加而增大,且峰温上升;增塑剂含量对tanδ峰值的影响因贮存条件而异,密封贮存老化条件下tanδ峰值随增塑剂含量的减少而增大。     

温湿度变化对NEPE推进剂力学性能的影响分析

NEPE推进剂的失效机理可为某新型发动机设计和寿命预估提供理论支持.为深入研究该推进剂在湿热环境中的力学性能变化,进行了高温湿加速老化试验,并借助双因素方差分析方法考查温、湿度对最大抗拉强度(σm)的影响程度.结果表明高温湿环境使NEPE推进剂的σm急剧减小;温、湿度对σm有显著影响;温、湿度耦合在老化前期对σm有明显影响,在老化后期作用变弱对σm没有显著影响.     

含包覆ε-HNIW的NEPE推进剂的力学性能

以Impranil DLF(R)聚氨酯和密胺甲醛树脂为包覆层分别采用破乳法及原位聚合法包覆了ε-HNIW,并将其应用于NEPE推进剂.对这两种NEPE推进剂进行了力学性能测试及SEM形貌观察.结果表明,密胺树脂包覆ε-HNIW推进剂最大延伸率εm比未包覆的ε-HNIW推进剂提高75.2%,断裂延伸率εb提高62.16%,εb/εm比值由1.24降低至1.03,接近于1,"脱湿"问题得到显著改善,推进剂表面ε-HNIW脱落较少,黏合结实;含Impranil DLF①聚氨酯包覆ε-HNIW的推进剂综合力学性能提高不大,εb/εm比为1.10,推进剂表面ε-HNIW有部分脱落.     

疲劳损伤对NEPE推进剂力学性能的影响

为了研究疲劳损伤对NEPE推进剂力学性能的影响,文中测定了NEPE推进剂不同疲劳循环周期后的弹性模量。实验采用频率为5 Hz的正弦波,循环至一定周期后卸载,再将试样进行单轴拉伸试验,并测量其初始弹性模量。基于初始弹性模量定义了损伤因子D,进而建立了疲劳损伤方程,且由实验数据拟合了方程参数。结果表明:疲劳损伤会影响NEPE推进剂弹性模量,损伤因子随循环周期增大而增大,在循环开始阶段损伤速率较快,随循环次数增加逐渐变小。     

扩链和交联剂对NEPE推进剂胶片高温力学性能的影响

研究了脂肪族、聚醚类二元醇扩链剂和三元醇交联剂对NEPE推进剂胶片的高温力学性能影响。结果表明,脂肪族二元醇扩链剂可提高NEPE推进剂胶片的高温力学性能,但会引起硝酸酯增塑剂析出;选择适当种类、含量的聚醚类二元醇可显著提高胶片的高温力学性能;三元醇交联剂使NEPE推进剂粘合剂胶片的最大抗拉强度有所提高,最大延伸率降低。     

改性NEPE推进剂及其钝感特性

NEPE推进剂是目前国外装备导弹的性能最好的一种推进剂，为提高其钝感性能，美国研制了改性NEPE推进剂，介绍了美国关于改性NEPE推进剂的研究进展，列举了几种不敏感弹药试验结果。     

超细铝粉对NEPE推进剂燃烧性能的影响

采用多种实验技术研究了级配铝粉（含超细）在NEPE推进剂中的燃烧特性,实验结果表明采用含超细的级配铝粉可以有效地改善NEPE推进剂的燃烧性能,提高铝燃烧效率。其原因在于超细铝粉有不同于普通铝粉的燃烧与热化学行为,它倾向于单颗粒燃烧,并且能大幅度提高推进剂热分解放热量。     

NEPE推进剂易碎性研究

为了研究NEPE推进剂的易碎性,利用撞击破碎模拟试验装置将NEPE推进剂以不同速度撞靶,将撞靶后不同损伤程度的NEPE推进剂进行密闭爆发器试验,分析NEPE推进剂在不同破碎程度条件下的燃烧特性。结果表明,NEPE推进剂的最大压力随时间变化率、燃速伴随着破碎程度的增加而增加,当撞击速度大于192 m.s-1时可能发生燃烧转爆轰。     

NEPE推进剂燃烧性能研究概况

综述了国内外NEPE推进剂燃烧性能的研究概况，探讨了NEPE推进剂燃烧性能难以调节的原因，指出了调节NEPE推进剂燃烧性能的途径。     

纳米压痕法研究NEPE推进剂的细观力学性能

对NEPE固体推进剂样品进行了温度冲击处理,并用纳米压痕仪测试了3种样品表面不同位置的硬度和弹性模量．结果表明,该型固体推进剂的硬度和模量值会随着压人深度以及压痕位置的变化而发生变化．分析表明,组分的非均衡分布是导致性能变化的主要原因．     

微烟NEPE推进剂及其粘合剂胶片的动态力学性能研究（英）

采用动态力学分析方法研究了微烟NEPE推进剂及其粘合剂胶片的动态力学性能.结果表明,微烟NEPE推进剂及其粘合剂胶片的tan δ(损耗角正切)曲线均存在α和β转变峰,分别由增塑剂和粘合剂体系的玻璃化转变引起,加入硝胺填料使两个转变过程的力学损耗tan δ增大,峰温向高温移动.微烟NEPE推进剂的试验常数和表观活化能均低于其粘合剂胶片对应的值,表明加入硝胺填料会增大粘合剂分子运动的自由体积,减弱分子链间的相互作用,可以解释微烟NEPE推进剂的力学损耗tan δ大于粘合剂胶片的原因.     

爆胶棉对浇铸高能少烟CMDB推进剂工艺和力学性能影响

采用HAAKE流变仪和单轴拉伸试验,分别研究了爆胶棉(PNC)对浇铸高能改性双基推进剂(CMDB)推进剂工艺与力学性能的影响,并用B.S.T公式计算了含PNC的推进剂的物理交联密度。结果表明,在PNC含量为0.1%~0.5%的范围内,CMDB推进剂药浆为典型的假塑性流体;其粘度-剪切速率曲线均符合Ostwald de Waele方程;PNC含量增大,CMDB推进剂药浆的表观粘度(剪切速率为1 s-1)增大,其流平性能逐渐变差,但仍具有较长的适用期,可满足推进剂工程化的工艺要求。研究还表明,在CMDB推进剂中适量增加PNC含量,可提高推进剂中的物理交联密度,改善推进剂的密实性、连续性以及粘结剂基体对填料的包覆效果,提高推进剂的高、低温(50℃和20℃)抗拉强度。     

NEPE推进剂燃烧性能调节技术研究

研究了NEPE推进剂燃烧性能的影响因素和影响规律，通过使用适量的高效降指剂、调整AP、Al、HMX用量和粒度、选择合适的增塑剂可有效地降低NEPE推进剂压强指数和调节燃速。     

NEPE推进剂拉伸破坏过程实验研究

为研究NEPE推进剂在拉伸载荷作用下的破坏情况,利用扫描电镜对其在拉伸载荷作用下的细观形貌变化进行了原位观察.结果表明: NEPE推进剂在静态拉伸应力作用下首先在大填充颗粒处出现界面脱粘,形成微裂纹,同时粘合剂被拉成丝状.然后微裂纹沿着附近的大填充颗粒处进行扩展,形成宏观裂纹,同时伴随着粘合剂的断裂,并最终导致NEPE推进剂出现整体断裂.本文进一步利用有限元方法对不同大小填充颗粒在拉伸作用下的受力情况进行了分析,结果表明在相同应变下,大颗粒粘结界面处的应力明显大于小颗粒粘结界面处的应力.因此,认为NEPE推进剂在静态拉伸过程中的主要破坏模式为大填充颗粒处的粘结界面破坏.     

NEPE推进剂贮存老化性能研究

为考察硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂的热老化特性,研究了其在60,70,80℃下的热失重百分数、硬度、凝胶百分数、相对交联密度以及增塑剂BTTN和NG含量的变化。结果表明:由于NEPE推进剂中增塑剂的挥发和分解,其热失重百分数、硬度随老化时间的延长而增加,因粘合剂降解断裂,其凝胶百分数和相对交联密度随老化时间的延长而降低;增塑剂BTTN和NG含量随老化时间的延长而降低,且BTTN和NG含量的损失符合一级反应规律。NEPE推进剂的热老化机理主要是增塑剂硝酸酯的分解和挥发,粘合剂的降解断链。     

应变率和加载方式对HTPB推进剂力学性能及耗散特性的影响

为揭示机械载荷作用下HTPB推进剂的力学性能变化规律和破坏机理,利用单向拉伸法研究了应变率和加载方式对HTPB推进剂力学性能的影响,并基于耗散能方法分析了其在机械载荷作用下的耗散特性。结果表明,推进剂力学性能有明显的应变率相关性,抗拉强度、伸长率等与应变率的对数成线性增加关系;不同的应变控制也影响推进剂的力学性能;应变率和应变控制对推进剂试件的耗散能有较大的影响,耗散能与应变率的对数也成线性关系。