推进系统完全封闭管路内压力爬升速率的量化研究

为了量化评估推进系统完全封闭管路中的压力爬升速率,搭建了无水肼管路地面模拟试验系统,将试验结果与基于状态方程的理论方法和基于试验数据的经验方法进行了对比分析。结果表明,基于状态方程的理论方法能够准确表征不同温度下管路压力爬升速率的变化趋势,但在绝对值上与试验结果相差较大;基于试验数据的经验方法在压力爬升速率的绝对值上与地面试验结果较为接近,但不能反映不同温度下压力爬升速率变化趋势上的差异。通过修正基于状态方程的理论方法中的常数项,提出了一种半经验性的改进算法,更符合试验结果。改进算法的仿真结果表明,在10~40℃,完全封闭管路内无水肼的压力爬升速率为1.701~1.932MPa/℃。

炭黑对CMDB推进剂燃烧性能的影响

采用燃烧–靶线法分析了炭黑的种类、含量及粒径对复合改性双基(CMDB)推进剂燃烧性能的影响。结果表明:在压强为1~8MPa时,添加炭黑可以提高推进剂的燃速,Y1炭黑可以有效减小推进剂配方的压强指数;当Y1炭黑在推进剂配方中含量较低时,推进剂样品在压强为3~8MPa时具有平台燃烧特性,小粒径的Y1炭黑有利于推进剂配方压强指数的降低。

甲烷贮罐泄漏及爆炸风险研究

通过对甲烷贮罐泄漏及爆炸风险进行分析计算,得到了泄漏速率、扩散速率、蒸发速率、爆炸热辐射值、伤害半径等。为试验台安全生产管理、事故应急救援预案制定提供科学的参考数据,以期减少甲烷推进剂在储存和使用过程中因操作和管理不慎而发生的泄漏甚至火灾。

三氟甲磺酸催化制备环丙烷结构燃料中间体吡唑啉

通过实验对腙分子内成环制备环丙烷结构高能燃料中间体吡唑啉的酸催化剂进行了筛选,其中三氟甲磺酸的酸性最强,以其来催化合成3,5,5-三甲基-2-吡唑啉,转化率98%,选择性>99%。吡唑啉高温脱氮制备对应环丙烷结构产物,转化率>95%。此外,基于密度泛函理论B3LYP/6-311G(d,p)水平,计算了酸催化腙成环反应机理与位点,表明酸催化可以有效降低反应活化能,促进成环反应。Mulliken电荷分布分析显示,腙的质子化是该反应的关键起始步骤。上述结果表明强酸催化剂有利于加快腙转化为吡唑啉的反应速率,且腙的空间位阻是反应关键因素,空间位阻较小的底物转化率较高。该研究为吡唑啉的合成与环丙烷结构燃料的制备提供了一种可行的方法。

不同填料补强的IIR/PP型TPV材料性能对比

以炭黑、白炭黑和轻质碳酸钙为补强填料,通过动态硫化法制备了不同填料补强的丁基橡胶/聚丙烯(IIR/PP)型热塑性硫化胶(TPV)材料。研究表明,不同填料与基体材料的相容性均良好,不同填料补强的TPV材料耐热性能相差不大。轻质碳酸钙填料补强的TPV具有相对较高的硬度和拉伸强度,更低的压缩永久变形值,但其热氧老化性能相对较差。炭黑和白炭黑填料补强的TPV材料热氧老化性能保持得相对更好。

基于仪器法的肼类推进剂快速分析技术研究进展

总结了当前应用于肼类推进剂分析的仪器分析技术,包括用于主要组分含量测定的自动电位滴定法、气相色谱分析法和近红外光谱法,以及用于微量组分含量测定的分光光度法和比色法等,讨论了目前在分析仪器、方法、流程以及误差分析等方面的不足和改良,并展望了未来有望提高快速分析能力的技术方法。

端羟基环氧乙烷–四氢呋喃共聚醚的合成与表征

以磷钨酸为催化剂,1,4–丁二醇(BDO)为起始剂,引发环氧乙烷(EO)与四氢呋喃(THF)开环共聚制备了端羟基环氧乙烷–四氢呋喃共聚醚(PET)。利用傅里叶变换红外(FTIR)光谱、核磁共振氢谱(^(1)H–NMR)、凝胶渗透色谱(GPC)、差示扫描量热(DSC)仪对产物的结构和性能进行了表征。实验结果表明,共聚醚产物相对分子质量在806~3 815,分子量分布指数在1.21~1.66,玻璃化转变温度低于–80℃;通过萃取、静置沉降、吸附、水洗等后处理步骤得到色浅透明的产品。以PET为原料合成了具有理想力学性能的聚氨酯弹性体。

分析检测技术在固体推进剂中的应用进展

总结了结构分析、分离分析、表界面分析、热分析、流变分析和在线/快速分析等分析检测技术在固体推进剂中的应用,对典型的分析检测技术在固体推进剂研制中的应用进展进行了综述,展望了分析检测技术在固体推进剂中的应用前景。

蒽醌法制过氧化氢技术研究进展

简单介绍了过氧化氢性质,重点介绍了近年来蒽醌法生产过氧化氢工艺在氢化工序、氧化工序、萃取工序、后处理工序的技术进步,并对其未来发展进行了展望。

蒽醌法过氧化氢装置污水处理优化研究

针对过氧化氢装置污水处理系统运行过程中出现的污水分析数据不达标、指标波动大、絮凝沉淀分层效果不佳等现象,从氧化残液量大、隔油池内有机物多、Fenton氧化池投加药剂比例不合适等几方面进行了分析,并提出优化措施,保证污水处理系统的正常运行。对目前国内蒽醌法制过氧化氢污水处理工艺的改进情况进行了总结。

AlH_(3)高能推进剂流变性能及可浇性判据

利用真空喷淋浇注设备和流变学测试方法,研究了AlH_(3)高能推进剂药浆在适用期内的流变性能,探究药浆在不同浇注时间下的黏度、屈服值与可浇性之间的关系。实验结果表明,随着浇注时间的增加,药浆的黏度增大、剪切速率指数降低、假塑性增强。药浆的黏度随浇注时间的变化规律可以用经验公式η_(t)=η_(0)+at^(b)较为准确地描述。流变学本构方程Herschel-Bulkley可较为准确地描述药浆黏度、剪切速率、屈服值三者之间的关系。AlH_(3)高能推进剂可浇性判据:药浆黏度在355.7Pa·s以下、屈服值在82.3Pa以下、单位质量流平面积在0.823cm^(2)/g以上可浇注;黏度在491.4Pa·s以上、屈服值在117.6Pa以上、单位质量流平面积在0.739cm^(2)/g以下无法浇注。

聚偏二氟乙烯γ晶型结构中红外光谱研究

采用中红外(MIR)光谱(包括:一维MIR光谱、二阶导数MIR光谱、四阶导数MIR光谱及去卷积MIR光谱)分别开展聚偏二氟乙烯(PVDF)γ晶型结构研究。实验发现,303 K温度下,PVDFγ晶型结构的红外吸收频率(ν(γ晶型结构-去卷积))为1235.75 cm^(-1)。采用去卷积变温MIR光谱进一步开展了温度变化对于PVDFγ晶型结构的影响研究。实验发现,在303~523 K,随着测定温度的升高,PVDF(γ晶型结构-去卷积)对应的吸收强度增加。温度的增加会促进PVDF部分α晶型及β晶型转变为γ晶型。采用二维MIR光谱进一步开展了PVDFγ晶型结构热变性的研究。在303~523 K,PVDFγ晶型结构吸收峰对于温度变化的敏感程度及变化快慢信息均存在着一定的差异。相变前,PVDFγ晶型结构吸收峰变化快慢信息为:1237 cm^(-1)处(ν(γ晶型结构-2-二维-相变前))吸收峰变化早于1241 cm^(-1)处(ν(γ晶型结构-1-二维-相变前))吸收峰;相变过程中,PVDFγ晶型结构吸收峰变化快慢信息依次为:1244 cm^(-1)处(ν(γ晶型结构-1-二维-相变过程中))吸收峰、1239 cm^(-1)处(ν(γ晶型结构-2-二维-相变过程中))吸收峰、1236 cm^(-1)处(ν(γ晶型结构-3-二维-相变过程中))吸收峰和1234 cm^(-1)处(ν(γ晶型结构-4-二维-相变过程中))吸收峰。

液体推进剂库管人员职业暴露与防护对策

介绍了偏二甲肼、四氧化二氮、肼、甲基肼、单推–3等常用液体推进剂的理化特性,以及推进剂库管人员的职业暴露类型和主要伤害。通过分析、识别推进剂库管人员作业主要危险源、职业暴露时机和可能伤害,提出针对性职业暴露防护对策,保证库管人员职业健康。

三硝基甲基富氮杂环类高能氧化剂的合成研究进展

主要综述了近年来报道的三硝基甲基富氮杂环类高能氧化剂及其合成路线,分析总结了这类氧化剂的合成方法、理化性质和能量性能,并展望未来三硝基甲基富氮杂环类高能化合物的发展方向,为新型富氮杂环类高能氧化剂的设计与合成提供参考。

Al-O_(2)-酸体系降解苯酚的研究

研究了Al–O_(2)–酸体系对水中苯酚的降解。实验表明在ρ(Al)=4g/L,ρ(溶解氧)=9.08mg/L,pH=2的条件下,20mg/L苯酚降解5h,去除率可达99.71%。以亚甲基蓝为·OH的捕集剂,采用分光光度法间接测定·OH产生过程,DMP(2,9–二甲基–1,10–菲啰啉)分光光度计测定H_(2)O_(2)浓度。Al–O_(2)–酸体系是一个Al介导的过程,其中Al^(0)(零价铝)诱导·OH,然后氧化苯酚。H_(2)O_(2)的增减趋势与·OH检测浓度和苯酚降解趋势一致。苯酚在Al–O_(2)–酸体系中的降解具有明显的pH依赖性,并遵循伪一级动力学。在实验条件下,苯酚降解的表观活化能为74.49kJ/mol。Al–O_(2)–酸体系在含苯酚废水的降解中效率高、成本低,应用前景良好。

聚四氟乙烯无定型相结构中红外光谱研究

采用3种中红外(MIR)光谱附件(衰减全反射MIR光谱附件、透射MIR光谱附件及漫反射MIR光谱附件)及4种谱图处理技术(一维MIR光谱技术、二阶导数MIR光谱技术、四阶导数MIR光谱技术及去卷积MIR光谱技术)分别开展了聚四氟乙烯无定型相的结构研究。实验发现,3种MIR光谱附件中,采用衰减全反射MIR光谱附件和透射MIR光谱附件可较好地开展聚四氟乙烯无定型相结构研究。4种谱图处理技术中,去卷积MIR光谱技术的谱图分辨能力要优于其他3种。进一步开展了聚四氟乙烯分子无定型相结构半定量研究,推测聚四氟乙烯分子无定型相的质量分数近似为5%。本项研究拓展了MIR光谱在重要的高分子材料(聚四氟乙烯)无定型相结构方面的研究范围,具有重要的应用研究价值。

工业装置蒽醌加氢钯催化剂活性下降原因分析及处理措施探讨

简单介绍了过氧化氢生产工艺,重点介绍了可能造成钯催化剂活性下降的原因,如工作液水分高、氧化铝粉覆盖、钯催化剂结块等,通过增加工作液除水设备、增加活性氧化铝旁滤系统、使用高性能钯催化剂等工艺调整措施,可以使钯催化剂活性逐渐恢复。

分子钙钛矿含能材料DAP-4对固体推进剂能量性能的影响

利用NASA–CEA2软件,在标准条件下,分别计算了含DAP–4((C_(6)H_(14)N_(2))[NH_(4)(ClO_(4))_(3)])的HTPB(端羟基聚丁二烯)推进剂、GAP(聚叠氮缩水甘油醚)推进剂、CMDB(复合改性双基)推进剂和NEPE(硝酸酯增塑聚醚)推进剂的能量性能;重点研究了以DAP–4分别替代RDX(黑索今)、HMX(奥克托今)、CL–20(六硝基六氮杂异伍兹烷)、TKX–50(5,5'–联四唑–1,1'–二氧二羟胺)后推进剂能量的变化趋势;对比了4种含DAP–4推进剂的能量性能。结果表明,当推进剂配方中添加DAP–4后,其标准比冲(I_(sp))和特征速度(C^(*))呈线性趋势增加。特别是当配方中只含DAP–4高能填料时,HTPB、GAP、CMDB、NEPE推进剂的I_(sp)分别达到了2617.5、2688.4、2679.4、2708.7N·s/kg,C^(*)分别达到了1604.1、1634.7、1639.1、1654.7m/s,高于目前已知固体推进剂的比冲和特征速度。同时给出了推进剂燃烧温度和燃烧产物平均分子量的数据,通过分析这2个参数的变化,部分解释了添加DAP–4后推进剂I_(sp)和C^(*)的变化机制,为DAP–4在固体推进剂中的应用提供参考。

四氢呋喃和环氧氯丙烷交替共聚醚的合成研究

以四氢呋喃和环氧氯丙烷为原料,以四氟硼酸二氟氧硼二苯基锍为引发剂,制备四氢呋喃–环氧氯丙烷交替共聚醚。通过傅里叶变换红外光谱和核磁共振波谱等表征方法,确定所得共聚醚为交替共聚醚。通过差示扫描量热分析得到交替共聚醚的玻璃化转变温度为–63℃。制备的交替共聚醚的特性黏度为25.8 dL/g。最佳反应条件为:反应温度20℃,反应时间8 h,四氢呋喃与环氧氯丙烷的摩尔比为1:1,单体与引发剂的摩尔比为200:1。

山梨坦辛酸酯的合成工艺

采用工业级山梨醇为原料,一水合亚磷酸钠与亚磷酸为反应催化剂进行脱水实验;采用所制1,4–失水山梨醇与辛酸为原料,氧化锌为催化剂进行酯化反应;最后加入过氧化氢,进行脱色反应。考察了反应条件、催化剂选择对反应体系的影响,并按照最佳反应工艺条件制备山梨坦辛酸酯,通过高效液相色谱、红外光谱进行了表征。结果表明,以氧化锌为酯化催化剂,酯化温度为230℃,得到的失水山梨醇颜色较浅,单酯含量较高。山梨坦辛酸酯单酯的质量分数为65.73%,酸值为4.68 mg/g。自制山梨坦辛酸酯的指标在色泽及单酯含量上要优于市场产品的,可作为防腐协同增效添加剂使用。