硝胺类炸药颗粒表面包覆的研究进展

以包覆材料为主线,对国内外硝胺类炸药(RDX、HMX和CL-20等)的表面包覆研究进行了综述。对多种包覆材料、包覆方法以及包覆机理进行了归纳总结,阐述了表面包覆对硝胺类炸药的分散性、机械感度以及对推进剂和发射药力学性能和燃烧性能的影响。并指出了今后研究工作中应注意的一些问题和研究重点。     

纳米铝粉对硝胺炸药热分解催化性能的影响

采用直流电弧等离子体蒸发法制备了高纯度的纳米铝粉,并用比表面积分析仪和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征.将纳米铝粉与硝胺炸药HMX和RDX用研磨混合法制成混合粒子,用DSC对单质HMX和RDX炸药以及纳米铝粉/硝胺炸药混合物进行催化特性测试,并对样品的热分解动力学和热力学参数进行了计算和对比.结果表明,加入纳米铝粉后,HMX和RDX在不同升温速率(2、5、10、20 K/min)下的放热峰峰温降低,活化能分别降低15和16 kJ/mol,热力学参数都有明显变化.纳米铝粉对HMX和RDX有明显的热分解催化作用.     

核壳结构Ni（Cu，Co）／Al微纳米复合粒子的制备及其与Fe2O3的热反应性能表征

采用置换法通过对溶液中各种参数的控制,实现了在弱酸性条件下Ni(Cu,Co) 3种纳米金属粒子在微米Al粉表面定量、快速地化学沉积,分别制备出核壳结构的Ni(Cu,Co)/Al 3种微纳米复合粒子,并用SEM和XRD方法进行了相应表征.在此基础上,利用DSC分析研究了不同包覆物和升温速率对热反应性能的影响,用Kissinger法求解了热反应的表观活化能Ea,对比了传统微米级Al-Fe2O3混合物与Ni(Cu, Co)/Al-Fe2O3复合材料的热反应性能,同时分别提出了其相应的热反应机制.结果表明,通过对Al粉进行表面改性,其热反应性能明显增强,不同试样与Fe2O3的热反应活性依次为Ni/Al>Cu/Al>Co/Al>Al.同时,降低升温速率不利于热反应的进行.     

超细HNS的高效过滤技术研究

为提高超细HNS的过滤效率,以一种高分子滤板为过滤介质,自行研制了一套与之匹配的压滤装置,对喷射细化HNS悬浮液进行了过滤研究。采用激光粒度仪和冷场发射扫描电镜(SEM)对悬浮液中的HNS颗粒的粒度和形貌进行了表征,并对悬浮液的固含量进行了测定。此外,从过滤速率、过滤效果、滤饼固含量3个方面和传统真空负压过滤工艺进行了对比。结果表明:该压滤工艺的过滤速率、过滤效果和滤饼固含量均高于传统真空过滤工艺;过滤等量的HNS悬浮液,传统真空负压过滤工艺所用的时间约为该压滤工艺的2～3倍。     

喷墨打印墨滴成形机理及其在含能领域应用进展

喷墨打印技术是以墨滴为基础,集喷射工艺、离散堆积数控制造及计算机辅助设计于一体的先进精细微加工制造技术,是微机电系统（MEMS）火工品等微结构含能器件的重要装药途径之一。在喷墨打印过程中,如何实现墨滴的精确控制是提高材料可打印性和打印精度的关键。本文在系统调研喷墨打印成型机理研究的基础上,探讨了墨水的物理特性、打印工艺参数对墨滴形成方面的影响规律,梳理了“咖啡环”效应出现的原因及控制方法,归纳了喷墨打印过程中墨滴成形和沉积的控制策略,与此同时,综述了喷墨打印技术在传爆药、纳米铝热剂等方面的应用情况,展望了喷墨打印技术下一步在含能领域应用的发展方向。喷墨打印技术的按需滴加、皮升级沉积为微纳米结构含能药剂的精确装药提供了前提,在MEMS火工品、异形含能器件方面具有较好的应用前景。     

B-GAP基推进剂药浆流变特性和固化动力学研究

为了研究支化聚叠氮缩水甘油醚（B-GAP）基推进剂的流变特性和固化反应过程，采用流变学研究方法对药浆进行了测试，研究了在50，55，60 ℃和65 ℃下药浆粘度随剪切速率及其模量随时间的变化规律。研究结果表明：B-GAP基推进剂药浆具有剪切变稀特性，属于假塑性非牛顿流体；推进剂药浆固化反应速率随着固化反应的进行而增加，在固化度为0.3时达到最大值，之后反应速率开始减小直至为零；温度对于推进剂固化反应动力学有较大影响，在一定温度范围内，固化反应速率峰值随着温度的升高而增加，储能模量最大值随着温度的升高而减小；基于幂律方程和Arrhenius方程计算得到了B-GAP药浆的本构方程和固化反应动力学方程。     

重结晶过程中单质炸药晶形影响因素分新

概述了国内外单质炸药晶形控制技术的近况.从结晶原理出发,对重结晶过程中影响炸药晶体形态的因素分别进行了讨论,其结果对单质炸药晶形控制研究具有现实意义.     

两种增塑剂对GAP/CL-20热分解的影响

以CL-20为高能填料,以GAP为粘结剂,制备了含两种增塑剂和不含增塑剂的浇注炸药配方.采用DSC对3种试样进行热分解测试,根据测试结果对试样的热分解动力学参数、热力学参数和热爆炸临界温度进行计算和分析.结果表明:与不添加增塑剂的配方相比,加入增塑剂配方都提高了热分解峰温和表观活化能,其中含DOA和TA的配方热分解峰温都至少提高了3℃,表观活化能都提高了5%以上,其中含TA的配方具有更高的临界爆炸温度,因而配方中选择增塑剂TA具有更好的热安定性.     

高固含量CL-20基炸药油墨的3D微喷打印成型及性能

为了获得微尺度爆轰性能优良且与3D微喷打印工艺兼容的悬浮式炸药油墨配方，以水溶性壳聚糖(CS)和聚乙二醇-4000(PEG-4000)为复合黏结体系，亚微米CL-20为主体炸药，设计和制备了高固含量CL-20基炸药油墨，并通过3D微喷打印平台进行打印成型。采用扫描电镜(SEM)、激光共聚焦显微镜、X射线衍射仪(XRD)对成型样品的形貌结构进行了表征；采用差示扫描量热仪(DSC)、机械感度仪和静电感度仪分别测试了样品的热分解性能、机械感度和静电感度，并对微型打印样品的爆轰性能进行了测试。结果表明，CL-20质量分数为90%时，打印成型样品表面宏观比较平整，但微观平均粗糙度约为14.58μm,内部结构均匀，层间无明显孔隙，成型样品中CL-20的晶型为ε型；与亚微米CL-20相比，油墨成型样品的表观活化能增加了5.94kJ/mol,其撞击、摩擦和静电感度分别下降了1J、80N和0.21J;微型传爆药打印样品的成型密度为1.515g/cm³,爆轰临界尺寸和爆速分别为1mm×0.135mm和7484m/s。     

粒度对HMX热感度及火焰感度的影响研究

采用喷射细化法和滴加法,制备了3种粒度的HMX粉末.采用激光粒度仪和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征,对其火焰感度、慢烤热感度及热分解特性进行了测试,并计算了3种HMX样品的热分解动力学参数及热爆炸临界温度.结果表明,随着HMX d_(50)的减小,HMX的火焰感度和慢烤热感度都逐步升高;而HMX的表观活化能和热爆炸临界温度随其d_(50)的增大而逐渐升高.