矩形巷道岩爆危险性受侧压系数的影响研究

利用FLAC3D软件建立埋深1000 m的矩形巷道模型,分析了巷道围岩应力状态及位移量受不同侧压系数影响的变化.结合岩爆判据,得出岩爆等级及最安全侧压条件,并判断可能发生岩爆的危险部位.结果表明:矩形巷道围岩边界最大主应力集中在角点处,且随着侧压系数的增大而增大;巷道两帮最大位移量与侧压系数正相关;顶底板最大位移量与侧压系数负相关;侧压系数对巷道围岩应力影响从大到小为顶板、两帮、底板,对巷道围岩最大位移量影响从大到小为两帮、顶板、底板;巷道顶板、底板及四角点的岩爆等级均随侧压系数的增加而增加,侧压系数为1和1.5时,顶板及顶角有可能发生岩爆活动.通过比较得出,侧压系数0.5为最安全状态条件.

爆炸冲击合成纳米碳化钛的研究

本文利用奥克托今炸药(HMX)作为高温、高压源,二氧化钛(TiO2)和活性炭(C)作为前驱体,采用爆炸冲击合成的方法制备纳米碳化钛(TiC)粉末。运用X射线衍射分析仪(XRD)、X射线能谱分析仪(EDS)及扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了分析与表征。探讨了爆炸冲击波作用下TiC的合成机理。结果表明:XRD和EDS测试值与理论值相符性很好,样品中同时含有TiC和TiCx(x<1);SEM照片显示TiC和TiCx(x<1)的粒径均小于50 nm,样品中存在微米级的球形团聚体;爆炸冲击合成TiC属于特殊的固相反应,其物质扩散速度和反应速度大大提高。

含四(3,5-二硝基-1,2,4-三唑基)硼酸肼推进剂的能量特性计算

为了探究一种高能含硼化合物硼酸肼对HTPB推进剂和改性双基推进剂能量性能的影响,采用美国NASA-CEA软件,在标准状态下(Pc∶P0=70∶1)模拟计算了含硼酸肼的丁羟推进剂和改性双基推进剂的能量特性。结果表明:硼酸肼单元推进剂的理论比冲值(Isp)达到2639.9N·s·kg^-1;用硼酸肼取代HTPB中的AP,当硼酸肼质量分数为80%,Isp最大值为2598.8N·s·kg^-1,较基础配方提高了7.5%,继续使用ADN与硼酸肼进行复配,Isp最大值为2638.3N·s·kg^-1;用硼酸肼取代CMDB推进剂中AP,当硼酸肼质量分数为20%时,获得最大比冲值2451.5N·s·kg^-1,较基础配方提高了0.6%,继续加入Al粉可显著增加配方体系的能量水平。

四(3-硝基-1,2,4-三唑基)硼酸钾的合成及性能表征

以硼氢化钾和3-硝基-1,2,4-三唑为原料,经过配位取代反应合成了一种新的含硼高能化合物四(3-硝基-1,2,4-三唑基)硼酸钾,并利用红外光谱、X射线衍射(XRD)、X射线能谱分析(EDS)、扫描电镜(SEM)及X射线光电子能谱分析(XPS)对四(3-硝基-1,2,4-三唑基)硼酸钾的结构、形貌进行了表征.结果表明,四(3-硝基-1,2,4-三唑基)硼酸钾的形貌为无定型絮状,具有含硼含能材料的结构特点.采用差示扫描量热法(DSC)、氧弹量热法和热力学定律研究四(3-硝基-1,2,4-三唑基)硼酸钾的热性能并计算其热分解动力学参数.结果显示,在DSC曲线中只有一个分解放热峰,峰温为338.7℃,表明其拥有良好的热稳定性;活化能E=228.24 kJ·mol^(-1),指前因子A=1.98×10^(10) min^(-1),标准生成焓为1841.61 kJ·mol^(-1).运用EXPLO5(V6.02)程序预测其密度为1.8725 g·cm^(-3),爆速为8042 m·s^(-1),爆压为36.4 GPa,比冲为2843.2 N·s·kg^(-1).

环氧化端羟基聚丁二烯的固化反应动力学

通过粘度测试研究了甲苯二异氰酸酯、HDI三聚体(HDI-trimer)、异佛尔酮二异氰酸酯及二苯基甲烷二异氰酸酯对环氧化端羟基聚丁二烯(EHTPB)固化的影响,结果表明EHTPB-HDI三聚体体系前期粘度增长较慢而后期增长较快,满足高聚物粘结炸药(PBX)药浆的需求。采用非等温DSC法对该体系的固化反应动力学进行了研究,由Kissinger、Flynn-Wall-Ozawa和Doyle法分别计算该体系的固化反应活化能并得到平均值67.83kJ/mol。运用Crane法得到反应级数n(0.878)及固化反应动力学方程,验证了该体系符合n级反应模型。利用外推法得到该体系的固化起始温度、峰顶温度、终止温度分别为157.8,166.1和173.1℃,为最佳固化工艺的确定提供了依据。