含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的改性双基推进剂

研究了3,4 二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)逐渐取代硝胺改性双基推进剂中的RDX对推进剂能量、燃烧性能和机械感度的影响。结果表明:用DNTF逐渐取代硝胺改性双基推进剂中的RDX,推进剂的理论比冲、特征速度、火焰温度和产物平均相对分子质量均增加;推进剂撞击感度增大,摩擦感度降低。DNTF代替具有平台燃烧特性的改性双基推进剂中的RDX后,推进剂仍可获得较低的压强指数。

含CL-20的改性双基推进剂的机械感度

研究了六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)的含量和燃烧催化剂对含CL-20的改性双基(CL-20-CMDB)推进剂机械感度的影响,并将CL-20-CMDB推进剂的机械感度与含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱的改性双基(DNTF-CMDB)推进剂、含N-脒基脲二硝基酰胺的改性双基(FOX-12-CMDB)推进剂、几种定型的双基(DB)和含奥克托今的改性双基(HMX-CMDB)推进剂进行了比较。结果表明,CL-20-CMDB推进剂比有相似组成的DNTF-CMDB和FOX-12-CMDB推进剂的撞击感度高,比DNTF-CMDB推进剂的摩擦感度高,比FOX-12-CMDB推进剂的摩擦感度低。它比已定型的几种DB推进剂的撞击感度低(CL-20含量大于8%时)、摩擦感度高;比已定型的HMX-CMDB推进剂的撞击感度和摩擦感度都高(两种推进剂的氧化剂含量相当时)。

不同形态碳物质对RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

研究了 C60 、富勒烯烟炱 (FS)和炭黑 (CB)等不同形态碳物质对催化的 RDX- CMDB推进剂燃烧的增速作用 ,发现分别加入 0 . 3% C60 、 FS和 CB后均能使平台推进剂的燃速增加 ,其增速效果以 FS为最好。随着 CB和 FS含量的增加 ,增速效率增大。

含C_(60)的RDX-CMDB推进剂性能研究

通过燃速、爆热、活化能和温度分布等参数的测试和计算，发现C(60)能显著提高推进剂的火焰温度和燃烧表面温度，降低压强指数，使平台区范围变宽且向高压方向移动，推进剂的爆热也提高约10％。此外从反应机理上提出C(60)-Pbx络合物的催化作用，改善了RDX－CMDB推进剂燃烧性能；富集物（含10％C(60)的烟炱）中C(60)主要以分子状态存在，因此它能把C(60)均匀分散到推进剂中，而且保持C(60)化学活性，比纯C(60)的催化效果更好。

铝粉粒径对改性双基推进剂燃烧性能的影响

研究了3-10MPa、10-18MPa压力下,铝粉粒径对改性双基推进剂燃速和压强指数的影响。结果表明,随着铝粉粒度的增加,推进剂的燃速增加压强指数降低,3-10MPa下,压强指数从0.92降至0.51;在10-18MPa下,压强指数从0.74降至0.13。当铝粉粒度为24μm时,在10-18MPa含铝推进剂出现了平台燃烧。

柠檬酸铋的制备、结构表征及其在固体推进剂中的催化作用

以柠檬酸、氧化铋为原料,制备了柠檬酸铋(CIT-Bi),收率达到80%,采用FT-IR、元素分析和X荧光衍射法对其结构进行了表征。研究了柠檬酸铋对双基和RDX-CMDB推进剂燃烧的催化作用,结果表明,柠檬酸铋对双基系推进剂燃烧有良好的催化作用,能显著提高推进剂的燃速,降低压力指数,特别是与少量炭黑复合后,对推进剂的催化效率更高。用热重-微商热重分析(TG-DTG)、X荧光衍射法和FT-IR研究了柠檬酸铋催化剂的催化作用机理。

含2,4-二羟基苯甲酸铋催化剂的双基推进剂燃烧规律

为了探索2,4-二羟基苯甲酸铋对双基推进剂燃烧的催化作用,采用单幅放大彩色摄影法、П型微热电偶技术、扫描电镜和电子能谱研究了含2,4-二羟基苯甲酸铋双基推进剂的燃烧规律。结果表明,2,4-二羟基苯甲酸铋是双基系推进剂良好燃烧催化剂,它能显著提高了双基推进剂的燃速,并降低压强指数。它与铜盐和少量炭黑(CB)复合后,催化效果更优;2,4-二羟基苯甲酸铋加入后,推进剂的火焰结构保持了典型平台双基推进剂的结构特征,但改变了双基推进剂燃烧波温度分布,炭黑和铜盐的加入对2,4-二羟基苯甲酸铋的催化作用有很大影响;催化剂分解的活性组分富集在燃烧表面,不同催化剂使推进剂熄火表面形成不同的结构。

含能钾盐消焰剂对硝胺改性双基推进剂性能的影响

用燃速测试、DSC实验、发动机羽焰测定和红外热像仪,对比研究了在硝胺改性双基推进剂配方中加入含能亚硝酸复合钾盐(KE)和K2SO4,对推进剂燃烧性能、热分解特性和发动机羽焰的影响,并初步探讨了其影响机理。结果表明,与K2SO4相比,KE能够促进NC/NG双基组分和RDX的热分解,降低推进剂热分解放热量的程度较小,对推进剂燃烧性能的影响较小,且抑制硝胺改性双基推进剂二次燃烧的效果也较好。

RDX-CMDB推进剂的催化热分解及其与燃速的相关性

用PDSC和TG-DTG研究了RDX-CMDB改性双基推进剂在一种含能复合燃速催化剂作用下的热分解。与对燃速的影响相似,复合燃速催化剂中不同成分的组合对PDSC各特征量有不同的影响。在RDX-CMDB改性推进剂的PDSC试验中获得的放热速率特征量和压强的平方根与燃速能用一线性方程关联。获得的"燃速与PDSC特征量相关因子"能用以研究燃速催化剂的作用。

粘合剂系统对XLDB推进剂力学性能影响的研究

对已二酯二乙二醇聚酯（PDGA）和四氢呋喃环氧乙烷共聚醚（PTE）为粘合剂的XLDB推进剂的力学性能做了综合对比,研究了这两种粘合剂及固化剂结构对推进剂力学性能的影响。结合应用,初步确定了PTE与固化剂N100的特征参数范围,使XLDB推进剂获得了良好的力学性能。

含钾盐的NC/TMETN基钝感双基推进剂火焰结构研究

利用单幅放大摄影法研究了含钾盐消焰剂的NC/TMETN (三羟甲基乙烷三硝酸酯 )基钝感推进剂的火焰结构。结果表明 ,不同的钾盐导致该类推进剂的火焰结构各不相同。含有机钾盐KD的推进剂的火焰结构保持了平台双基推进剂火焰结构的特征 ,而含K3AlF6 的推进剂却有着完全不同的火焰结构。由此可发现K3AlF6

三种碳物质对RDX-CMDB推进剂热分解的影响

利用压力 DSC研究了 7MPa时 C60 、富勒烯烟炱 ( FS)和炭黑 ( CB)对催化的 RDX-CMDB推进剂热分解特性的影响。结果表明 :使推进剂表观分解热愈大的碳物质 ,则导致推进剂的燃速愈高。和参比推进剂相比 ,含 F S的推进剂表观分解热大 ,故燃速也高 ,增速作用亦大。不同碳物质导致推进剂表观分解热增加率的大小顺序为 :FS>CB>C60 。

NEPE固体推进剂粘-超弹性本构模型研究

为了准确描述NEPE固体推进剂在有限变形下的力学特性,本文针对NEPE推进剂在有限变形下的粘-超弹本构模型进行研究。模型由超弹部分与粘弹部分并联构成:超弹部分采用Yeoh模型,粘弹部分采用非线性粘弹性本构模型。进行NEPE推进剂单轴拉伸试验及拉伸松弛试验,并用试验结果拟合超弹及粘弹两部分的材料参数。所建本构模型与实验结果进行了对比,模型能较好的预测30%应变内的NEPE推进剂的力学性能。

没食子酸锆铜的制备及其在双基系推进剂中的燃烧催化作用

以没食子酸、硝酸氧锆和硝酸铜为原料,首次合成出了没食子酸锆(Gal-Zr)和双金属有机盐——没食子酸锆铜(Gal-ZrCu),采用有机元素分析、X射线荧光光谱(XRF)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和TG-DTG对其进行了表征。利用螺压工艺制备了含Gal-Zr和Gal-ZrCu的推进剂样品,研究了Gal-Zr和Gal-ZrCu对双基系推进剂燃烧性能的影响,分析了其燃烧催化作用。结果表明,Gal-Zr和Gal-ZrCu对双基推进剂的燃烧具有良好的催化作用,是一种高效、新型绿色燃烧催化剂。但是,Gal-Zr或Gal-ZrCu对RDX-CMDB推进剂的燃烧没有产生明显的催化作用。

用ACP提高硝胺改性双基推进剂的燃速

通过添加快燃物ACP来提高硝胺改性双基推进剂的燃速, 得到了ACP影响推进剂燃速的一般规律:推进剂的燃速随ACP的含量和粒度的增大而增大。运用热分析、扫描电镜、燃烧火焰单幅照相、燃烧波温度分布等分析和测试手段来研究含ACP的硝胺改性双基推进剂的燃烧过程, 揭示了ACP提高推进剂燃速的机理: ACP的快速燃烧, 使得推进剂燃面增大和传热量增加, 导致推进剂燃速增加。

低燃速低燃温双基推进剂燃烧性能的调节

为调节低燃速燃温双基推进剂的燃烧性能(燃速及压强指数),探索铅、铜盐和碳黑等燃烧催化剂在该类推进剂中的催化效果,从理论燃温在900～1700K的低燃速双基推进剂中选出4种作为基础配方,分别加入不同种类的铅盐、铜盐及碳黑等燃烧催化剂,改变催化剂的加入量及搭配关系,进行了一系列试验研究。同时还研究了辅助增塑剂对推进剂燃烧性能的影响。结果表明,常规的铅、铜盐和碳黑等催化剂在低燃速低燃温推进剂中仍能发挥催化作用,作用效果与催化剂的品种及加入量相关,特别是使用复合催化剂时,对燃烧性能的调节更为有效。不同品种的辅助增塑剂对燃烧性能也有影响。

NGEC基改性双基推进剂的制备及性能

为改善双基推进剂的低温力学性能,将纤维素通过碱化、醚化转变成纤维素甘油醚,再经硝化得到不同醚化度、酯化度的NGEC。测定和分析了NGEC基和NC基双基推进剂的力学和能量特性,电镜扫描观察了拉伸膜断截面喷金后的端面形貌。结果表明,NGEC双基推进剂的力学性能、爆热和比容均高于NC双基推进剂,制品内部结构均匀,抗压强度(+50℃)σm≥11.0M Pa,延伸率(25℃)εm≥40%,比冲达到2 218.1N.s.kg-1。

RDX含量对改性双基推进剂动态力学性能的影响

利用动态热机械分析(DMA)研究了一组不同黑索今(RDX)含量的改性双基推进剂的低温动态力学性能。β松弛的峰温几乎不受固体填料加入的影响。认为RDX含量超过一定值时,在低温下将起到辅助增塑作用,β松弛tanδ峰值与"等效增塑剂"的含量有关。经拟合得到"等效增塑剂"的含量。从推进剂的动态模量主曲线获得了β松弛的粘弹系数Cg1,Cg2以及松弛过程(分子构象变化)的活化能Ea,以及"脆化参数"m,并用线性方程关联了"脆化参数"m与低温抗拉强度σm和延伸率εm。

1,8-二羟基蒽醌铅/铜盐的合成及其燃烧催化作用

以1,8-二羟基蒽醌为原料制备了1,8-二羟基蒽醌铅（DHAAPb）和1,8-二羟基蒽醌铜（DHAACu）。采用红外光谱、元素分析及X-荧光对其结构进行了表征。研究了其对双基推进剂和RDX基改性双基推进剂（RDX-CMDB）燃烧性能的影响,结果表明,DHAAPb在低压区（2~6 MPa）能显著提高双基推进剂的燃速,催化效率达到2.0以上;并使双基推进剂在10~16 MPa压力指数降低至0.1;DHAAPb和DHAAPb/DHAACu能使RDX-CMDB 2~6 MPa下燃速提高两倍以上,在6~18 MPa压力范围内,压力指数分别降低至0.29和0.16,且均能呈现平台燃烧。

PET/N100粘合剂体系固化过程FTIR研究(Ⅰ)——TIR曲线

采用了加热原位池/FTIR联用技术实时跟踪N100和环氧乙烷/四氢呋喃共聚醚(PET)固化反应过程的方法,获得了固化度与温度的关系(TIR)曲线,研究了添加物及升温速率对固化体系的影响,发现催化剂对固化反应有明显的加速作用,增塑剂的加入,使得固化反应的起始温度增加,终止温度降低,这些结果为固化TIR动力学的进一步研究提供了基本数据。