自热式水上救援装备中富氮类气体发生剂研究进展

针对水上救援装备自产热技术的研究,提出将富氮类气体发生剂应用于水上救援装备,以便起到充气和辅热效果,总结了水上救援装备的特点和自热式水上救援装备的研究现状,综述了富氮类气体发生剂,即嗪类、唑类、胍类和含能离子盐等气体发生剂的配方和主要应用性能,从产气量、燃烧速率等方面分析比较了上述各类气体发生剂的优缺点及适应性,讨论了上述各类气体发生剂在水上救援装备中的应用效果,结果表明富氮化合物气体发生剂中非金属含能离子盐综合性能高,在自热式水上救援领域具有良好的应用前景,胍类富氮化合物不便用于水上救生气囊的充气中,嗪类和唑类富氮化合物在水上救援装备中的应用还有待进一步研究。展望了自热式水上救援装备未来的研究方向。

破岩气体发生器安全性及能量分布特征

为减少传统爆破易产生强振等次生灾害问题,研发破岩气体发生器;通过评估破岩气体发生器的燃烧安全性,开展现场破岩试验并监测其振动,采用品质可调小波变换(TQWT)和希尔伯特-黄变换(HHT)分析方法,提取得到气体爆破信号的主分量,并分析信号不同分量时频特征。研究结果表明:新型破岩气体发生器运输安全性高、燃烧稳定性好,振动强度低,在土石方爆破方面具有显著优势。破岩气体爆破信号各分量幅值、能量占比和相关性系数满足非线性正相关关系。优势分量瞬时能量峰值数量与炮孔分段装药段数密切相关,破岩气体爆破时应采用差异化装填方式,炮孔分段装药应适当增加孔口和孔底部药量,以达到最优化的爆破效果。新型破岩气体发生器爆破技术具有显著减振降损作用,适合在土石方爆破工程中推广应用。

基于富氮气体发生剂与遇湿发热材料的自热充气保暖救生衣设计

为提升水域救生衣的保暖功能,给救援人员赶到现场救援提供宝贵的时间,本文选用富氮气体发生剂作为热气产气源,同时在气囊充气腔室内部附着遇湿发热材料,设计了一款新型自热式充气保暖救生衣。设计制作了产气装置,通过理论计算和实验测试,确定了气体发生剂、气体冷却剂的用量,优选了救生衣面料和遇湿发热材料。研究结果表明:当气囊容量为16.5L时,气体发生剂(主要成分为5AT和硝酸钾)用量为20 g、气体冷却剂(主要成分为氧化铝颗粒)用量为35 g时,产气、充气及温升效果最为理想;优选出的救生衣气囊用面料为420D尼龙复合面料,遇湿发热材料为邦特遇湿发热材料。成品样品实测结果表明,只应用富氮气体发生剂的救生气囊表面温升20.5 ℃,同时使用遇湿发热材料的救生气囊表面温升22.6 ℃;遇湿发热材料的同时应用,能明显减慢降温速度,进一步提升保温效果。

囊用气体发生器结构设计及试验验证

通过对囊用气体发生器的工作原理分析,识别其关键技术,基于给定指标,开展相应结构设计、冷却模型和弹道性能仿真方法研究,设计出一种囊用气体发生器,并开展了相关试验验证。试验验证表明:设计方案合理可行,气体发生器所产气体能够满足气囊使用要求;冷却仿真结果误差不超过15%;弹道压力与计算结果基本吻合,误差不超过5%。此设计思路和计算仿真方法可为同类气体发生器的设计提供借鉴。

初中化学“水族箱草缸的研究”项目式教学——制作绿色草缸气体发生器

基于生活真实情境,以“水族箱草缸的研究”为项目,该项目中分解出:草缸过滤系统、草缸气体系统、草缸日常护理3个子项目进行研究,选取其中子项目二“草缸气体系统”,引导学生通过“认识分析草缸气体系统”“评价改进气体装置原型”“制作绿色装置分享成果”3项任务开展初中化学气体发生装置改进的教学内容,提升学生对化学价值观、绿色化学观念的认识,培养实验探究和创新能力,锻炼学生表达交流能力,建构改进装置思维模型。

富氮类气体发生剂的研究进展

综述了以富氮类化合物作为产气剂的气体发生剂的主要构成、性能及其应用领域,重点分析和概括了唑类、胍类和嗪类等富氮类气体发生剂的配方及其主要性能和特点,同时分别对部分具有代表性的有机物质的合成路线进行了叙述,并且通过对不同类气体发生剂性能的对比,分类讨论了其应用领域及未来的发展方向。在对有机富氮类气体发生剂的综合性研究的基础上,指出了有机富氮类气体发生剂领域未来的主要研究对象和探索方向;提出通过优化气体发生剂主要组分的合成工艺及优化其配方以达到工业化水准是日后气体发生剂研究领域的主要工作。

瓶柱式气体发生器的设计与操作

启普发生器是中学化学实验中制取气体的常用仪器。它虽然历史悠久，特点突出，但是，笔者从多年的化学教学和化学实验室工作中切实感受到，它也存在着明显的不足之处：1．重心偏高．很容易翻倒；2．容积大，药品用量多；3．球形漏斗与容器之间的空隙大，锌粒很容易滑落到酸液里去，造成酸液外溢；4．添加药品及清洗不方便；5．笨重，不方便携带；6．安全性差，气体不纯时，点燃容易爆炸伤人等。为此。笔者设计了一种比较新颖的气体发生装置——瓶柱式气体发生器（暂叫名），给教学带来了很多方便。

气体发生剂产气燃料研究进展

简介了气体发生剂的组成与应用。重点评述了唑类、胍类和嗪类等产气燃料的爆炸性能与国内外合成的研究进展。对比了传统叠氮类气体发生剂的性能,指出具有高产气量、燃速快、低燃温、热稳定性好、工艺性能好、无毒性、绿色环保等优点的新型气体发生剂是今后的研究重点。

含叠氮化钠气体发生剂热动力学试验研究

通过ＤＳＣ热分析方法对叠氮化钠气体发生剂的热分解动力学特性进行研究，揭示了叠氮化钠以及其他添加剂对化学反应的影响程度。

烟火型气体发生剂研究进展

对国内外烟火型气体发生剂的研究及应用现状进行了综述。简要介绍了叠氮化钠类气 体发生剂,重点评述了唑类、胍类、偶氮类、碳酰肼和氨基脲配合物等非叠氮化物类气体发生剂的研 究现状,指出了各种类型气体发生剂的特点、存在的主要问题及可能的应用方向。

用于汽车安全气囊的气体发生器产气性能研究

建立了模拟汽车碰撞过程的实验系统;利用该系统模拟汽车碰撞时产生的撞击信号触发气体发生器开始工作,对模拟安全气囊的密闭、定容积的充气筒内产生的p-t曲线、气体发生器内部的p-t曲线、撞击时产生的a-t曲线进行测试并得到相关测试参数值;从而对气体发生器的产气性能进行研究。测试结果表明,温度对安全气囊的工作有一定影响。利用该测试系统测试得到的数据与美国BREED公司对同类产品的测试结果比较,有很好的相比性,测得的数据可作为气体发生器生产质量的检验依据。

过氧化氢加酒精补燃气体发生器实验研究

介绍了过氧化氢催化分解气体加酒精补燃以提高气体发生器排气温度的理论计算和分析方法,并建立了一套实验研究装置。装置中质量分数为90%的过氧化氢溶液由高压气挤推,通过催化床完成催化分解,产生高温气体;质量分数为97%的酒精溶液经由分布喷嘴喷入过氧化氢分解气体中发生自燃,从而提高气体温度。实验研究了采用不同酒精喷入形式和参数对气体发生器排气温度均匀性的影响。结果表明:利用沿气体发生器燃烧室周向分布的多喷嘴进行酒精喷注,并与高浓度过氧化氢催化分解气体进行混合燃烧的方法,能够有效提高气体发生器的排气温度,并得到均匀的排气温度场。

可携式甲基碘气体发生装置的研制

放射性甲基碘法是碘吸附器试验的重要方法之一 ,甲基碘气体发生装置是该方法的核心设备。本文介绍了我们研制的一台可携式甲基碘气体发生装置的结构、技术指标以及性能试验结果。发生装置由甲基碘发生器、气动控制系统、负压箱及附件三部分构成。热试验结果表明 ,样机各操作参数均可维持在正常范围内 ,发生过程平稳。甲基碘的发生量及纯度均满足碘吸附器试验要求。装置设置了安全保护系统和排气净化系统 ,可有效防止放射性气体外逸。装置为可携式 ,体积小、重量较轻 ,现场使用方便。

汽车安全气囊气体发生器性能测试研究

为了研究汽车安全气囊气体发生器的性能,设计了一套由冲击部分和数据采集部分组成的测试系统.冲击部分主要产生引爆气体发生器所需的碰撞加速度,数据采集部分可以同时记录下碰撞加速度随时间变化的a-t曲线,发生器引爆后爆炸容器内压力随时间变化的p-t曲线,气体发生器内部压力随时间变化的p内-t曲线.用该测试系统对不同初温的气体发生器进行了测试,得出了初温对气体发生器的产气压力和产气速度的影响规律.

叠氮化钠气体发生剂的研究

以密闭爆发器法研究了叠氮化钠类气体发生剂燃烧时间 ,从而确定了具有合适燃速的气体发生剂的组成。经 6 0L压力舱试验表明 :该气体发生剂具有合适的燃烧时间和燃烧压力 ,可以满足汽车安全气囊的要求。

叠氮化钠气体发生剂安全性评估

研究了汽车安全气囊用叠氮化钠(NaN3)气体发生剂的安全性能并对生产工艺过程进行安全评估，研究表明该气体发生剂危险等级是1．3级，具有燃烧危险性而不具有整体爆轰危险性；在目前的工艺条件下，气体发生剂的生产是安全的；气体发生剂在压片成型过程中因成型压力较高存在一定的安全隐患，在压片成型过程中应严格控制压力并采取一定的防范措施。

新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展

气体发生剂广泛应用于航空、航天领域,在汽车安全气囊、灭火装置、救生系统等也有重要用途。简介烟火气体发生剂的组成、特点,重点介绍了新型气体发生剂用非叠氮化物类可燃剂CL-20,AZODN,BTATZ,PAK,TZX,FOX-7和离子型化合物等的研究及应用现状。认为研制高能量、低感度、大产气量、环保、廉价的可燃剂是气体发生剂的发展趋势。

氧平衡对含KClO4／NH4NO3复合氧化剂气体发生剂燃烧速率的影响

研究了含有复合氧化剂(KClO4、NH4NO3)、以甲基纤维素(MC)和木粉(WP)为燃料的体系在大气压力下的燃烧。结果表明,对于相同氧平衡的KClO4/NH4NO3-MC系列样品,当氧化剂中KClO4相对含量减少时,样品燃速也相应地变小;KClO4/NH4NO3-WP系列样品的燃速变化较为复杂。同系列样品,氧平衡为-15%时,燃速最大。

含能气体发生剂对超细灭火剂施放效果影响的研究

文章通过实验测定气体发生剂在密闭爆发器中的p-t曲线,观测灭火剂扩散云图、等效直径和外球壳破碎情况,研究了4种不同气体发生剂对超细灭火剂施放效果的影响。结果表明,气体发生剂的产气速率较快、产气量大时,灭火球外球壳碎片大小比较均匀一致,超细灭火剂在空间各方向的扩散分布也较均匀,空间扩散速度也越快。这些有利于超细灭火剂的全淹没灭火。

汽车安全气囊气体发生器激光焊接系统与工艺

为开发高强度高密封性的汽车安全气囊气体发生器，研制了高光束质量三折腔横流CO2激光器，实现了TEM00＋TEM01混合模3000W输出。开发了三工位焊接系统，激光时间利用率从单工位焊接系统的40％提高到90．9％。进行了不锈钢汽车安全气囊气体发生器壳体激光焊接工艺研究，研究结果表明，激光密封焊接后不锈钢发生器壳体的水压破坏值达到72．5～75MPa（壳体和焊缝都有开裂现象），焊接强度接近壳体材料强度极限，超过气体发生器壳体密封焊接强度要求的45MPa。在离焊缝10mm远处，实测壳体温升不超过120℃，满足装填产气剂以后对壳体实施焊接的温度要求。