含氟粘结剂对爆炸过程硼粉反应完全性的影响

为研究含氟粘结剂对爆炸过程硼粉反应完全性的影响,首先,利用酸碱滴定法和X-射线荧光法,分别测试了含F2603和EVA粘结剂的含硼炸药爆炸反应后固体产物中硼元素的含量,然后,采用X-射线衍射法分析了除去B2O3之后的残渣组分物质形态,最后,通过对F2603的固相分解产物进行红外分析,反推出粘结剂分子断裂分解过程和产物,并进一步推测了含氟粘结剂对硼粉反应完全性的影响机制。结果表明:含氟粘结剂能使爆炸过程中硼粉的氧化率提高20%左右,作用机理为含氟粘结剂分解产生的氟化氢、氟元素等物质通过对硼粉氧化膜的消耗,有效改善了硼粉在爆炸过程中的氧化完全性,进而提高了含硼炸药爆炸反应的能量释放。

纳米铝粉的反应性研究进展及趋势

铝粉是火炸药行业中最常用的金属燃料,其反应特性直接影响着火炸药能量性能的释放。比较了纳米铝粉和微米铝粉的反应性差异,总结了纳米铝粉在炸药和推进剂中的应用进展。在点火性能、燃烧性能和反应完全性及对混合炸药爆轰性能和推进剂燃烧性能的影响方面,纳米铝粉的反应性远高于微米铝粉。将纳米铝粉应用于混合炸药中,可以改善混合炸药的多项性能,如爆速、爆热、冲击波超压峰值等;将纳米铝粉应用于推进剂,可以显著提高燃速、改善燃烧产物性状等。指出纳米铝粉的高反应活性,使得高纯度的纳米铝粉的制备及贮存极其困难,建议加大高纯度纳米铝粉的制备及贮存技术的研究。研究结果为纳米铝粉在火炸药中的应用提供重要参考。

铝/聚四氟乙烯复合材料的研究进展

系统综述了铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)复合材料的研究进展。就复合材料的动态力学性能而言,应变率越大,强度越高;复合材料中Al含量增加,弹性模量和屈服强度随之增加;温度升高,复合材料韧性增加,但动态压缩强度降低;铁粉、镍粉、钨粉、氧化铜、氢化钛、氢化锆等可以提高Al/PTFE复合材料的抗压强度。就复合材料的热性能而言,Al/n-PTFE的放热量远高于其他铝热剂,且纳米级铝粉与PTFE的反应性优于微米级铝粉。就复合材料的点火和燃烧性能而言,复合材料中PTFE的质量含量约35%时,燃烧压力最高,燃烧时间最短,中心火焰温度也最高;限域空心结构的复合材料样品燃烧优于实心、空心、核壳结构的样品;氢化钛、高氯酸铵、碳纳米管具有一定的助燃作用。就复合材料的冲击反应性能而言,加载应变率越高,材料反应延迟时间越小,反应越剧烈,且纳米级铝粉反应性和反应程度优于微米级铝粉;添加氧化物(三氧化铋、氧化铜、三氧化钼和三氧化铁)可以调节材料的能量释放特性。就复合材料的反应完全性而言,其作为弹丸发射速率越高,反应越完全;铝粉含量对反应完全性有非常显著的影响;氧化铜可以提高反应的完全性。就复合材料的应用场景而言,其对靶板的毁伤效果、纵火能力、提高推进剂力学性能和燃烧效率、作为防护材料的防护效果,比传统材料都有显著提高。此研究结果预计会对火炸药行业和战斗部行业从业者有重要的参考价值。

“外嵌内包”微结构的奥克托今/铝复合粒子制备及其应用性能

为改善铝粉在炸药爆轰过程中的动力学条件,采用喷雾包覆法制备奥克托今/铝(HMX/Al)复合粒子,并基于该粒子制备含铝炸药,利用扫描电镜、能谱仪和红外光谱分别对HMX/Al复合粒子形貌、表面元素组成以及化学结构进行表征;通过机械感度、爆热、金属驱动和爆炸罐试验,研究HMX/Al复合粒子基含铝炸药的爆炸性能。结果表明:粒径为13μm、未经酯类物质清洗及无氟橡胶2603(F2603)预包覆的铝粉有利于形成“外嵌内包”的微结构;HMX/Al复合粒子通过非键作用形成复合结构;制备工艺对撞击感度无显著影响,“外嵌内包”微结构可将HMX/Al复合粒子的摩擦感度由88%降低至12%;HMX/Al复合粒子基含铝炸药的爆热、驱动金属飞片的最大速度和后燃最高温度比传统含铝炸药分别提高5.5%、7.3%和6.4%,证明HMX/Al复合粒子可以使铝粉提前参与爆轰反应,提高铝粉反应完全性。

Importance, features and uses of metal oxide catalysts in heterogeneous catalysis

This short review paper aims at assembling the present state of the art of the multiuses of metal oxides in heterogeneous catalysis, concerning liquid and gaseous phases of the reactant mixtures on solid catalysts. It includes the description of the main types of metal oxide catalysts, of their various preparation procedures and of the main reactions catalysed by them (acid-base type, selective and total oxidations, bi-functional catalysis, photocatalysis, biomass treatments, environmental catalysis and some of the numerous industrial applications). Challenges and prospectives are also discussed.