无木炭型黑火药研究

以酚酞和氢氧化钾的反应物替代木炭,通过调整硝酸钾、硫磺、酚酞及氢氧化钾的混合比例对无木炭黑火药配方进行优化设计,对比研究了普通黑火药与无木炭黑火药在机械感度、静电火花感度、热分解过程及输出特性等方面的差异。研究认为:无木炭黑火药的机械感度、静电火花感度、爆发点比普通黑火药低,而且安全性好,做功能力强,输出稳定性高。

低温燃烧合成氧化钆掺杂氧化铈粉体

采用低温燃烧合成制备了Gd2O3掺杂CeO2(gadoliniadopedceria,GDC)纳米粉体。差热/热重分析结果表明,硝酸铈/柠檬酸凝胶的 点火温度约为230℃。探讨了有机还原剂、点火方式等对掺杂CeO2纳米粉体比表面积的影响。有机还原剂对粉体的比表面积有较大的影响, 当体系中同时添加柠檬酸、乙酸和乙二醇作为还原剂时,燃烧合成的CeO2粉体比表面积最大,为41.116m2/g。点火方式对粉体的比表面积影 响较小。在空气中于650℃焙烧2h后,掺杂CeO2粉体为立方萤石结构,晶胞常数为0.5430nm。

高活性配合物及其复合点火药剂的制备与性能

以氰基硼氢根(CBH)为阴离子、1⁃乙烯基咪唑(VIM)为配体,过渡金属Co、Mn、Ni为中心离子制备出3种具有高还原活性的含能配合物,通过X射线单晶衍射仪准确测定其晶体结构,3种含能配合物的分子式分别为Co(VIM)_(4)(CBH)_(2)、Mn(VIM)_(4)(CBH)_(2)、Ni(VIM)_(4)(CBH)_(2)。对3种配合物的热分解性、燃烧热值和机械感度进行了测试。结果表明,3种配合物均具有较高的燃烧热值(26.5~29.1 kJ·g^(-1)),较低的摩擦感度(>360 N)和撞击感度(>40 J)。与白烟硝酸的点火试验表明,3种配合物均能发生自燃反应,且点火延迟时间较短(4~13 ms),证实了配合物的高还原活性。为探究高活性配合物在火工药剂方面的应用,分别将3种配合物与溴酸钠以1∶7的质量比混合,获得3种新型复合点火药,并用电热丝对其进行了点火测试,3种复合药剂被电热丝点燃后均能持续燃烧,产生较大的火焰。结果表明,高活性配合物燃料与氧化剂混合所制得的复合药剂具有作为新型点火药的潜力。

基于硅双固态梁PyroMEMS安保机构的设计、制备及作动性能

为适应武器弹药安全系统微小型化、高可靠性的发展要求,设计了一种基于硅双固态梁的烟火微机电系统(PyroMEMS)安全保险机构。采用ABAQUS软件对安保机构层中固态梁的耐压强度与耐过载强度进行了模拟仿真。根据模拟仿真结果采用微机电系统(MEMS)工艺制备了PyroMEMS安保机构原理样机。为研究作动性能,选用质量配比为1∶9的硅铅丹(Si/Pb_3O_4)作为点火药,选用质量配比为1∶1的苦味酸钾/高氯酸钾(C_6H_2(NO_2)_3OK/KClO_4)作为产气药。结果表明,安保机构层中固态梁在长与宽均为300μm时耐压强度为310.03 MPa,耐过载强度为47.31 g。设计的PyroMEMS安保机构可成功实现安保功能。

烟火剂式点火器内弹道性能理论分析

用固体火箭发动机中常用的瞬态平衡压强法对烟火剂式点火器内弹道性能进行了理论预示，并提出热损失系数的概念。此外，进行了试验验证。计算结果和试验结果吻合较好。