静电组装低感度CL-20@GO核壳复合材料的制备及性能研究

为降低六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的机械感度,提高其综合性能,以3-氨丙基三乙氧基硅烷(APS)为改性剂对CL-20改性,以氧化石墨烯(GO)为包覆材料,利用静电自组装方法对改性CL-20炸药进行表面包覆,制备得到CL-20@GO核壳复合材料;采用水接触角测试、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等对样品进行形貌表征;利用差示扫描量热仪(DSC)测试其热性能,并测试了其机械感度。结果表明,经质量分数5%的APS溶液改性的CL-20成功引入氨基基团,亲水性效果最佳;GO层包覆改性CL-20完整,致密性强;与原料CL-20相比,CL-20@GO核壳复合材料的活化能提高了63.0kJ/mol,撞击感度(H 50)由13.0cm提升至23.5cm,摩擦感度由100%降至24%,表明采用静电自组装的GO涂层可以明显降低CL-20的感度。

固化剂对GAP固化反应的影响研究

针对含能黏结剂GAP应用时固化剂的选择问题,采用红外、凝胶测试仪、非等温差示扫描量热法(Differential Scanning Calorimetry,DSC),研究了氰酸酯固化剂和丁二酸二丙炔醇酯固化剂对GAP固化反应的影响。实验表明,GAP分子结构中的羟基和叠氮基团都能参与反应,氰酸酯类固化剂与GAP的固化速率小于丁二酸二丙炔醇酯固化剂与GAP的固化速率,采用非等温DSC进行测试可以获得丁二酸二丙炔醇酯固化剂与GAP的固化放热峰,无法获得氰酸酯与GAP的固化放热峰。丁二酸二丙炔醇酯/GAP固化物的拉伸强度小于N-100/GAP固化物,延伸率大于N-100/GAP固化物。该研究为含能黏结剂GAP应用时固化剂的确定提供了试验基础数据。

反胶团微乳液制备纳米NTO的方法研究

采用反相微乳液蒸发溶剂法制备了纳米级NTO，对微乳液体系的优化配置、实验工艺设计，以及后处理进行了研究，确定以正己醇为助表面活性剂，表面活性剂与助表面活性剂质量比为7：1，最大含水量为24％的微乳液体系；实验温度选择25—30℃，真空度为．0．6～0．85MPa；在该工艺条件下制备出粒径在10—30nm之间的纳米NTO。

制备纳米NTO反胶团微乳液体系的优化设计研究

由于NTO细化大多停留在微米级,一些潜在性能尚未开发利用。本文首次采用反相微乳液蒸发溶剂法制备纳米级NTO,对微乳液体系的优化配置进行了研究,从而制备出粒径范围在10～30nm之间的纳米颗粒。

键合剂在固体推进剂中的应用进展

综述了固体推进剂中键合剂的研究进展,阐述了键合剂的性质及其在固体推进剂中的应用,介绍了几种常用的键合剂,比如醇胺及其衍生物、氮丙啶及其衍生物、多胺及其衍生物、有机硅类键合剂、钛酸酯类键合剂和中性聚合物键合剂.认为:固体推进剂中键合剂的选择取决于推进剂的配方、制备工艺以及其综合性能的发挥.对于设计开发适用于多种粘合剂-填料体系的通用键合剂,还需要今后在理论和实践两个方面进行更加深入的分析和探讨.

W/O微乳液制备纳米微粒的研究进展

阐述了W/O微乳液的微观结构以及制备纳米颗粒的原理、方法、影响因素。并对反胶团微乳液制备纳米颗粒的应用进展进行详细讨论。最后指出了当前反胶团微乳液制备纳米颗粒所面临的挑战。

国外国防教育发展趋势对我国国防教育的几点启示

通过分析国外国防教育发展趋势，针对我国国防教育特点，提出了几点国防教育启示：加强思想教育，建立法制教育机制；开展形式多样，建立科学的国防教育管理体制；根据需要设置国防教育内容；加强军事后备人才培养，建立完善的国防教育保障体系等。

W/O型反相微乳液制备纳米微粒的研究进展

阐述了W/O型反相微乳液的微观结构以及制备纳米颗粒的原理、方法、影响因素,对反胶团微乳液制备纳米颗粒应用进展进行了讨论,提出了当前反胶团微乳液制备纳米颗粒存在的问题。

浅析高校国防教育模式与途径

从军事理论课的教学应走向规范化,学生军训应走向普及化,普及性的国防教育活动应该实现经常化三个方面作了重点阐述,最后得出了我国高校的国防教育应该逐步形成"军事理论课—学生军训—经常性国防教育"一体化模式的结论。

离子液体存在下重结晶制备降感HMX

为建立安全、高效、绿色钝感奥克托今(HMX)制备方法,分别以甲基咪唑硝酸盐([mimH]NO3)、丁磺酸甲基咪唑硝酸盐([mimBSO3H]NO3)、三乙胺硝酸盐([Et3NH]NO3)、丁磺酸三乙胺硝酸盐([Et3NBSO3H]NO3)为晶型助剂,丙酮、环己酮为溶剂,采用溶剂-非溶剂法重结晶制备降感HMX。结果表明,在离子液体[mimBSO3H]NO3(质量为HMX的1.5%)存在的条件下,以环己酮为溶剂,在60℃,搅拌速度750 r·min-1条件下对HMX重结晶可使HMX晶体趋于球形化。所得HMX晶体表面光滑,边缘整齐,热分解峰温提高到288℃,撞击感度4%。

凝胶模板法制备RDX/B/Fe_2O_3纳米复合含能材料

采用溶胶凝胶法制备Fe2O3凝胶模板,加入黑索今（RDX）和硼（B）粉,制得RDX/B/Fe2O3复合湿凝胶,利用超临界CO2流体干燥工艺对其进行干燥,得到RDX/B/Fe2O3纳米复合含能材料。讨论了湿凝胶制备和超临界CO2流体干燥工艺中对凝胶结构和粒子大小的影响因素,获得了最佳制备工艺条件：Fe3＋浓度0.20mol·L-1,n（Fe3＋）∶n（C3H6O）=1∶15,超临界流体的温度40℃和压力10MPa,干燥釜升压时CO2流入的速率15L·h-1,干燥釜平衡换气时CO2流体的流速2L·h-1。在此条件下制备得到纳米复合含能材料RDX/B/Fe2O3（质量比为90∶2∶8）,利用扫描电镜,差示扫描量热分析了样品的微观形貌和热分解特性,测试了机械感度。结果表明,所得纳米含能材料粒度为30~50nm;RDX/B/Fe2O3分解放热起始温度比原料RDX提前了7℃,放热量提高了885J·g-1,机械感度H50=40.8cm。

CuO/Al复合材料的制备及对高氯酸铵的催化作用

为了改善固体推进剂中高氯酸铵(AP)的热分解性能,利用溶胶-凝胶法制备了CuO/Al复合催化剂,并利用SEM、XRD、EDS对其形貌和结构进行了表征,通过DSC考察了催化剂对AP热分解的催化效果。结果表明:CuO/Al复合催化剂结构完整,其对AP的催化效果明显优于普通CuO+Al混合物的催化效果,并对比了加入1%、3%、5%质量分数的CuO/Al复合催化剂对AP的催化效果,发现当加入CuO/Al质量分数为5%时,低温分解峰和高温分解峰分别降为289.4和318.0℃,表明所制备的CuO/Al复合催化剂可有效降低AP的热分解温度,改善其热分解性能。

g-C_(3)N_(4)/Fe_(2)O_(3)复合催化剂的表征及其对AP的催化作用

为了改善固体推进剂中高氯酸铵(AP)热分解性能,降低其热分解温度,利用SEM,XRD,FT-IR对原位制备的g-C_(3)N_(4)/Fe_(2)O_(3)复合催化剂的形貌和结构进行了表征,通过差示扫描量热法(DSC)考察了催化剂对AP热分解的催化效果。结果表明:g-C_(3)N_(4)/Fe_(2)O_(3)复合结构完整,Fe_(2)O_(3)颗粒紧密负载在g-C_(3)N_(4)上;加入不同质量分数的复合催化剂,AP的低温分解峰和高温分解峰都明显降低,且随着催化剂加入量的增加催化效果增强;加入复合催化剂质量分数5%时,高温分解峰和低温分解峰分别降低到348.1℃和281.7℃,表明g-C_(3)N_(4)/Fe_(2)O_(3)复合催化剂可有效降低AP的热分解温度,改善其热分解性能。

六硝基六氮杂异戊兹烷/3,5-二硝基苯甲酸(CL-20/DNBA)球形复合物制备及性能

为了降低六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)的感度,采用超声辅助乳液法(UAE),以乙酸乙酯为溶剂,明胶为表面活性剂,在常温条件下,制备了摩尔比为1∶1的CL-20/3,5-二硝基苯甲酸(DNBA)球形复合物。分别采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对其形貌和结构进行了表征;采用差示扫描量热法(DSC)对其热分解性能进行了测试,按照GJB772A-1997测试了其摩擦感度和撞击感度。结果表明:制备的球形复合物表面光滑,无明显棱角,粒径分布均匀,平均粒径为6.7μm;XRD和FT-IR测试结果表明两种分子间有一定的相互作用,可能形成新的球形复合结构;与原料CL-20相比,CL-20/DNBA球形复合物的撞击感度明显降低,特性落高由13 cm提高到50.4 cm,摩擦感度也降低,爆炸概率从100%降低到65%;同时,复合物的热分解性能和CL-20相比明显不同,放热峰提前了20.3℃。

利用ZIF-8@Ag复合材料构筑SERS基底及其对痕量TNT的检测

采用表面增强拉曼散射(SERS)技术检测痕量梯恩梯(TNT),采用光还原法合成的ZIF-8@Ag复合材料作为SERS基底,利用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线粉末衍射(XRD)对复合材料的结构和性能进行表征。结果表明,银纳米颗粒(AgNPs)均匀分布在ZIF-8表面;复合材料具有良好的SERS增强活性,对奈尔兰(NBA)的增强因子为8.84×10^3;利用自组装技术将探针4-巯基苯酚(4-ATP)修饰在基底表面,探针4-ATP与TNT的分子间π-π作用使其对TNT有选择性识别效果,检测TNT的浓度低至10-9mol·L^-1。

零氧平衡CL-20/AP复合含能材料的制备及表征

为了调节六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)的氧平衡,进一步提高其能量利用率,采用乳液法制备了零氧平衡的CL-20/AP复合含能材料,并研究了影响乳液稳定性的因素。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)及撞击感度试验对材料的形貌、结构和性能进行了表征。结果表明,表面活性剂吐温-80的用量为AP和CL-20总质量的0.56%时,可形成稳定的O/W结构;乳液能在48h内保持良好的稳定性;微米级的空心球形α-CL-20晶体附着在AP晶体表面,二者充分接触;CL-20/AP复合含能材料仅在243.38℃处有一个放热峰,其放热量达1 538.83J/g,同原料CL-20相比提高了60.7%;CL-20/AP复合含能材料撞击感度的特性落高H50为45cm,比原料CL-20高32cm,显示CL-20的安全性能明显改善。

空心结构的Al/PTFE基反应材料构筑及其燃烧性能

为探究结构对铝/聚四氟乙烯(Al/PTFE)基反应材料燃烧性能的影响,提高氟基铝热剂燃烧性能,利用增材制造技术,制备了实心、空心、核壳结构和限域空心结构的Al/PTFE基反应材料以及限域空心结构的铝/氧化铜(Al/CuO)、铝/氧化铁(Al/Fe_(2)O_(3))基反应材料,并采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、高速摄影仪和恒容燃烧仪对其微观结构、热性能、燃烧速率以及产气性能进行了研究。结果表明:各样品结构完整,组分均匀;核壳结构和限域空心结构的样品放热量比同质量的实心结构和空心结构的样品低;空心、核壳结构和限域空心结构的样品的燃速分别为实心结构样品的1.44、1.32倍和2.62倍;空心结构和限域空心结构的样品的产气性能与增压速率获得明显提高,其中限域空心结构的样品提升最明显;Al/PTFE基、Al/CuO基和Al/Fe_(2)O_(3)基的限域空心结构材料燃速比其实心结构均有着明显的提升,该结构对Al/Fe_(2)O_(3)材料燃速提升最明显。制备空心结构材料来调控线条的燃烧性能有望对新型高性能武器的设计提供新思路。

模拟计算在本科教学中的应用探索——以特种能源技术与工程专业为例

特种能源技术与工程专业是高校中较为特殊的专业,考虑到本科教学实验教学研究对象的危险性,需要不断在专业教学模式及课程设置上进行改进,才能满足专业发展的要求。本文以特种能源技术与工程专业为例,介绍了模拟计算类课程的教学模式及其在专业教学方式改革中的重要性。模拟计算类课程的开展,能够避免实验教学的危险性、降低实验成本,并且能够突破场地的限制,更好的适应教学改革的需求,对当前流行的虚拟实验教学平台的建设也具有促进意义。

CL-20基炸药墨水直写沉积规律

直写技术具有安全、批量、精确图形化的优点,是含能微器件精密、高效装药成型未来发展的趋势。基于六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)基炸药墨水,采用Ansys软件模拟和直写沉积实验相结合的方法,研究了驱动压力、出口直径对挤出速率的影响。采用Matlab软件分析了直写沉积数据,运用插值分析法得到了有效的直写参数,建立了描述直写沉积规律的数学模型。结果表明,制备的CL-20基炸药墨水为非牛顿流体,黏度范围为10~350 Pa·s。当剪切力大于650 Pa时损耗模量逐渐大于储能模量。当驱动压力大于350 kPa时,CL-20基炸药墨水黏度变小,使得挤出速率变化率变大。当出口直径大于0.6 mm时,CL-20基炸药墨水挤出能量损失变小,使得挤出速率变化率变大。建立了直写参数关系式u_1=0.00047×d_1^(0.6516)×p^(1.5291),结果表明,驱动压力对挤出速率的影响大于出口直径对挤出速率的影响。

静电喷雾法制备RDX/NC/Al复合炸药

为改善环三次甲基三硝基胺(RDX)的能量密度和反应速率,采用静电喷雾法制备了RDX/NC/Al复合炸药;通过扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对产品的形貌、结构进行分析,利用透射电镜法对纳米Al进行活性分析,采用热重-差示扫描量热(TG-DSC)对产品热性能进行了分析,同时测定了其机械感度,并用高速摄影仪分析其燃烧过程。结果表明,采用静电喷雾法制得的RDX/NC/Al复合炸药的粒径范围为60~170nm,以团聚微球的形式存在,3种原料之间的复合为物理复合,纳米Al粉的铝质量分数约为74.89%;与原料RDX相比,RDX/NC/Al复合炸药的活化能提高了25.11kJ/mol,热爆炸临界温度提高了2.4℃,两者的等动力学温度为214.69℃,撞击感度和摩擦感度分别大于40J和360N,降感效果明显。表明RDX/NC/Al复合炸药的燃烧性能较好,具有较短的点火延迟时间和较高的燃烧速率,以及较好的安全性能。