高燃速推进剂GATo的热安全性分析

为研究高燃速推进剂改铵铜(GATo)的热安全性,采用差示扫描量热(DSC)法和热重(TG)法分析了GATo推进剂的热分解过程,计算了其热分解活化能(E_a)、指前因子(A)、分解温度(t_(e0))、热爆炸临界温度(t_0)及热力学参数,并测试了压伸成型管状GATo及含溶剂GATo推进剂药浆的5s延滞期爆发点及热爆发反应参数。结果表明,采用Kissinger法计算得到GATo推进剂的热分解活化能为139.1kJ/mol,指前因子为7.5×10~(15)s~(-1),分解温度为172.0℃;根据Hu-Zhao-Gao法计算得到GATo推进剂的热爆炸临界温度为182.8℃,低于RDX-CMDB推进剂GHT及GHQ;在升温速率为10℃/min时,GATo推进剂分解峰值温度的活化自由能(ΔG~≠)为113.8kJ/mol,活化焓(ΔH~≠)为135.3kJ/mol,活化熵(ΔS~≠)为29.7J/(K·mol)~(-1);压伸成型管状GATo与含溶剂GATo药浆的5s延滞期爆发点分别为231和234℃,热爆发分解反应活化能分别为112和132kJ/mol,表明溶剂对其热爆发分解反应活化能有较大影响。     

混合异氰酸酯固化剂对HTPB固化反应的影响研究

为了缩短以端羟基聚丁二烯(HTPB)为粘结剂组分的浇注高聚物粘结炸药(PBX)及固体推进剂的固化时间,研究了二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)及其不同比例混合物作为固化剂对反应的影响。结果表明,用IPDI/MDI摩尔比为3∶1的混合固化剂的适用期超过6 h,固化时间为4 d,较单独使用IPDI作为固化剂的固化时间短,可以满足生产要求,是较理想的固化剂。     

基于液压致裂法的PBX炸药内部拉伸应力测试可行性研究

为了满足高聚物黏结炸药(PBX)内部拉伸应力测试的需要,利用液压致裂法和孔边应力状态修正实验,建立了基于液压致裂法的PBX炸药内部拉伸应力测试方法。为验证测试方法的有效性,采用材料万能试验机模拟构件内部拉伸应力,结合自主搭建的PBX液压致裂测试平台,开展了不同拉伸应力下的液压致裂应力测试实验。结果表明,直接利用液压致裂法能定性描述PBX炸药的内部拉伸应力,测试结果与预加拉伸应力有较好的相关性(相关系数为98.90%),但不能定量描述;通过对带孔试样进行单轴拉伸实验,获得孔边有效应力集中系数,对液压致裂法的孔边应力状态进行修正,修正后的应力值与预加应力吻合较好,平均相对误差10.67%。建立的测试方法不受测试深度限制,理论上可以测出拉伸应力的大小和方向,是一种基于液压致裂法的PBX炸药内部拉伸应力定量测试方法。     

超临界水氧化处理二硝基甲苯废水研究

在间歇式反应器中研究了二硝基甲苯(DNT)废水的非催化超临界水氧化,考察了有机物在超临界水中的氧化降解效率.对处理后的水样进行COD测定及液相色谱检测,对气体样品进行定性显色分析.发现在温度600℃、压力25MPa、停留时间30s左右时,DNT在超临界水中有很好的氧化去除效果(处理后的水样化学需氧量CODCr达28mg/L左右且无有害气体产生).研究了含DNT废水COD的去除率与反应温度、时间和压力的关系,确定了氧化降解的影响因素和最佳降解条件.结果表明:超临界水氧化法几乎可完全去除DNT;在超临界和氧量充足的条件下,反应温度、停留时间是影响COD去除率的重要因素.     

主药柱密度分布均匀性测量与结果分析

运用水中失重法计算得出试验用标准弹主药柱的平均密度在轴向、周向、径向上的分布，结果表明，药柱的密度沿高度（轴向）具有明显的不均匀分布。针对该问题，通过改进双向压药工艺，提高压药密度及均匀性，改善聚能射流的汇聚效果，并与药型罩保持较高的同轴度，保障了破甲穿深的稳定性。     

TNT在超临界水中的氧化反应动力学

利用超临界水氧化(SCWO)实验装置,氧气为氧化剂,对废水中的TNT在超临界水中的氧化反应进行了研究,用幂函数法则建立了COD去除率宏观动力学方程。结果表明,SCWO技术可有效消除废水中的TNT,随着反应温度的升高和停留时间的延长,TNT模拟废水的COD去除率显著增大。在温度为673~823K、压力24MPa、300%过氧量、TNT浓度为5.7×10-4mol/L的实验条件下,有机物的反应级数为1.18,活化能Ea为96.85kJ/mol,指前因子A为4.87×103s-1。     

正交法分析PBX浇注炸药爆速的影响因素

研究以奥克托今(HMX)为主体、与其他各组分混合而成的PBX炸药。通过改变炸药中主炸药与其他成分的配比、粒度和抽真空时间3个影响爆速的因素,采用3因素3水平的正交实验分析各个因素的最佳水平。结果表明,粒度对爆速的影响是最主要的;其次是配比;最后是抽真空时间。得到最佳爆速的工艺条件为:HMX质量分数90%,粗细比2∶1,抽真空时间10 min。     

薄片橡胶炸药的制备及性能研究

基于橡胶炸药的优良特性及其广泛用途,率先将高温硫化硅橡胶与室温硫化硅橡胶混合,作为橡胶炸药的黏结剂,通过组分的配比及制备工艺的研究,得到一种能够可靠起爆、稳定传爆的临界厚度为0.4 mm的薄片橡胶炸药配方,即太安高温硫化硅橡胶室温硫化硅橡胶=8596,其中额外加入了两种硫化剂,即过氧化双(2,4-二氯苯甲酰)和四乙氧基硅烷,并对该橡胶炸药进行了机械感度和爆速的测定。结果表明:其撞击感度爆炸百分数为32%,摩擦感度爆炸百分数为36%,药片厚0.6 mm,密度1.50 g/cm3时其爆速达到了6850 m/s。     

破片和冲击波对相控阵雷达天线罩的复合毁伤研究

研究相控阵雷达天线罩在破片与冲击波联合作用下的复合毁伤效应规律。利用非线性显式动力学程序AUTODYN,建立了密度为100个/m2的钨破片侵彻相控阵雷达天线罩等效靶板的有限元模型,并在模型中采用Analytical blast方法模拟爆炸冲击波对目标结构的球面加载方式。考察了破片先于冲击波到达目标结构对天线罩等效靶板的复合毁伤,分别对靶板的破片侵彻和预先打孔的两种不同毁伤方式进行仿真计算,并与试验结果进行了比较。结果表明:数值模拟中单个破片侵彻靶板的穿孔口径与比试验值大2 mm;数值模拟中复合毁伤时破片侵彻比预制孔靶板的有效应变大0.175,天线罩整体毁伤程度更为显著,接近试验结果。该模型为破片和冲击波联合作用下对目标结构的复合毁伤仿真计算研究提供了一种新方法。     

基于粒子群神经网络的黑索今基混合炸药大隔板试验冲击波感度预测

应用粒子群神经网络模型对黑索今（RDX）基混合炸药冲击波感度的大隔板厚度值进行预测以减少试验量,节约试验成本。选取具有不同密度、空隙率、装药方式、RDX含量等特征的41组 RDX基混合炸药,考察炸药实际密度、空隙率、RDX和附加物含量影响因素,通过分析它们与大隔板厚度值的非线性关系,建立大隔板厚度值与上述4个变量之间的粒子群算法优化神经网络模型,采用100进化次数,40种群规模进行计算。计算与试验结果表明：4个变量与大隔板厚度值之间的映射模型良好;模型预测值与试验值吻合良好,相对误差在10%以内。该粒子群神经网络模型预测值对RDX基混合炸药大隔板试验具有一定参考价值。