一种含纳米钾盐的新型消焰药性能测试

为了减小炮口火焰面积,制备了一种含纳米有机钾盐AK的新型消焰药,进行了该消焰药基本性能、吸湿性、燃烧性能、对发射装药炮口火焰及内弹道性能影响试验研究。试验结果表明,对比常规单质消焰剂材料,制备的新型消焰药有较好的消焰效果,可使枪口火焰面积减少95%,且吸湿小,燃烧稳定,对火炮内弹道性能无明显影响。

钾盐消焰剂对推进剂催化剂热分解行为的影响

研究了三种不同的钾盐对推进剂用催化剂热分解行为的影响。结果表明 ,有机消焰剂KD对邻苯二甲酸铅 (Φ Pb)的热分解行为影响最小 ,而K3 AlF6的影响程度最大。最后 ,探讨了钾盐对催化剂热分解行为的影响和推进剂平台燃烧效应之间的某些关联。

含能钾盐消焰剂对硝胺改性双基推进剂性能的影响

用燃速测试、DSC实验、发动机羽焰测定和红外热像仪,对比研究了在硝胺改性双基推进剂配方中加入含能亚硝酸复合钾盐(KE)和K2SO4,对推进剂燃烧性能、热分解特性和发动机羽焰的影响,并初步探讨了其影响机理。结果表明,与K2SO4相比,KE能够促进NC/NG双基组分和RDX的热分解,降低推进剂热分解放热量的程度较小,对推进剂燃烧性能的影响较小,且抑制硝胺改性双基推进剂二次燃烧的效果也较好。

消焰剂对硝胺推进剂性能的影响

采用外加方式在造粒浇铸工艺推进剂中添加了四种传统消焰剂(LiF、KA、C4O6H4K2和KD),研究了消焰剂对推进剂燃烧性能和特征信号的影响。通过发动机实验研究发现,消焰剂KA和KD可以有效抑制推进剂的二次燃烧,发动机喷焰面积减少80%以上,推进剂的燃速随其含量的增加而增加;测试特征信号结果发现粒铸推进剂的红外和可见光透过率稍有降低、激光透过率增加。

消焰剂降低枪口火焰的研究

选择了硫酸钾、硝酸钾、新型钾盐AK和BK四种不同结构性能的消焰剂,采用在钝感和包覆时加入的两种添加工艺制备出装药样品。通过B门照相法测试了枪口火焰,进行了消焰剂影响降低枪口火焰的试验研究。结果表明,同种消焰剂不同的添加工艺对降低枪口火焰作用不同,钝感时加入消焰剂对降低枪口火焰作用大,而包覆时加入消焰剂对降低枪口火焰作用小。与常规消焰剂硫酸钾、硝酸钾相比较,新型钾盐AK和B K吸湿性小,在相同含量相同添加方式下消焰效果好。同种消焰剂相同添加方式下含量越高,消焰效果越好。

含钾盐消焰剂的硝化棉基钝感推进剂燃烧性能研究

研究了含钾盐的硝化棉基钝感推进剂的燃烧性能。结果发现:钾冰晶石(K3AlF6)的加入严重地破坏了钝感推进剂的平台燃烧效应,而消焰剂KD对平台的破坏作用较小。含KD的推进剂燃速和平台范围可通过组合催化剂的变化来调节。BTTN取代TMETN后,燃速有所增加,平台效应得以保持。添加硝基胍(NGu)使得推进剂在8～9MPa燃速发生“突跃”,高压下有平台区出现。

钾盐消焰剂与TMETN和燃烧催化剂相互作用的实验研究

利用高压差示扫描量热仪 (PDSC)研究了不同钾盐与三羟甲基乙烷三硝酸酯 (TMETN )和燃烧催化剂在热分解过程中的相互作用。热分析数据表明 ,钾盐与TMETN和燃烧催化剂Pb Cu CB之间存在着明显的相互作用。在三种钾盐中 ,K3AlF6对催化剂Φ Pb分解出活性组分PbO有破坏作用 。

含消焰剂硝胺推进剂燃烧性能的调节

运用包覆预处理和直接进行燃速调节两种方法 ,消除消焰剂对硝胺改性双基推进剂平台燃烧的破坏作用。应用扫描电子显微镜研究了推进剂熄火表面 ,初步探讨了消焰剂影响平台燃烧的机理。实验结果表明 ,两种方法均改善含消焰剂螺压硝胺推进剂的燃烧性能。对于完全破坏平台效应的消焰剂 ,包覆的方法可使推进剂的燃速压力指数由 0 .79下降到 0 .35,但并不能完全恢复被消焰剂破坏了的平台现象 ;对于影响平台燃烧较小的消焰剂 ,通过在推进剂中增加炭黑的含量 ,不但恢复了被消焰剂破坏了的平台燃烧效应 ,而且 ,使推进剂的平台燃烧性能优于不含消焰剂的基础配方。消焰剂对平台燃烧的破坏 。

消焰剂对模块装药内弹道性能影响分析

结合模块装药的结构特点,分析了消焰剂具有良好作用效果的基本机理。试验验证了模块装药比药包装药具有更好地消除炮口焰的特点。针对消焰剂对内弹道的性能影响,建立了考虑消焰剂影响的经典内弹道数学模型,计算结果表明,所建立的数学模型可以定量分析消焰剂对内弹道性能的影响,为装药结构优化提供有力的分析手段。

含不同钾盐消焰剂的NC/TMETN推进剂熄火表面特征研究

利用扫描电镜 (SEM)和能谱仪研究了含不同钾盐的 NC/TMETN推进剂熄火表面特征 ,研究结果表明 ,有机钾盐 KD使推进剂熄火表面上 Cu元素的含量降低 ,导致 Pb和 Cu的复合催化作用减弱 ;而 KNO3 使推进剂熄火表面碳含量降低 ,铅球尺寸增大 ,导致催化活性组分减少 ,催化作用减弱 ;K3 Al F6与铅的氧化物在推进剂熄火表面形成了 Pb F4,从而完全破坏了铅化物的催化作用。

消焰剂对改性双基推进剂羽流的影响

以改性双基推进剂为基础,研究了消焰剂对排气羽烟的影响、消焰剂对排气羽流的影响、消焰剂的最佳添加量与发动机能量水平的关系。结果表明,钾盐的加入量在4%以内时对红外、激光、可见光透过率的影响不明显。钾盐的加入能大幅降低推进剂的火焰温度,4%的钾盐可使火焰温度降低至少400℃,并消除了二次燃烧火焰,尾焰尺寸缩小了约70%(以火焰最大宽度计算)。推进剂中消焰剂的最佳添加量(能完全消除二次燃烧时的最小添加量)随着发动机推力水平的增大而增加。

消焰剂对炮口烟焰的影响

采用硝酸钾、硫酸钾和新型有机消焰剂K-LXG、K-Rn等4种不同的钾盐作为消焰剂,通过球磨机研磨和过筛处理,制成不同粒度的消焰剂样品。以30 mm弹道炮为试验平台,以单基发射药为试验样品,通过三因素四水平的正交试验,进行消焰剂不同添加条件对炮口火焰和烟雾影响的试验研究,分析对比了4种不同消焰剂及其粒度大小和加入量对发射装药炮口火焰及烟雾的影响。正交试验结果表明,消焰剂种类是影响消焰效果的主导因素,在试验采用的装药条件下,最佳的消焰剂添加条件为采用K-Rn新型消焰剂,粒度采用标准筛B3筛处理的样品,加入量为装药量的C3%。

有机酸钾盐对气溶胶发生剂的消焰降温作用研究

研究了有机酸钾盐对于一种烟火型气溶胶发生剂 (EBM灭火剂 )的消焰降温作用 。

消焰剂对煤矿许用乳化炸药热稳定性的影响

利用改进的铁板实验测试了NaCl、KCl两种消焰剂对煤矿许用乳化炸药热稳定性的影响。实验结果表明:乳化炸药样品的发火延滞期均随着外界环境温度的增加而减小,最高发火温度随外界环境温度的升高而增加;在相同的环境温度下,含有NaCl的煤矿许用乳化炸药的发火延滞期最长,最高发火温度最高,表观活化能最大,含有KCl的乳化炸药次之,乳化炸药最小。研究表明消焰剂的加入可使得乳化炸药的延滞期延长,最高发火温度和表观活化能增加;在含量相同的情况下,含NaCl的乳化炸药的热稳定性优于含KCl的煤矿许用乳化炸药。

钾盐消焰剂对改性双基推进剂羽流电子密度影响研究

系统分析了钾盐消焰剂(KNO_3、K_3AlF_6和有机钾盐KD)对具有不同固体填料、含能添加剂、氧系数、催化剂及Al粉含量的CMDB推进剂羽流电子密度的影响规律。结果表明:钾盐消焰剂对羽流电子密度影响最大,其数值比基础配方高4个数量级以上,含DNTF(3,4–二(硝基呋咱基)氧化呋咱)、CL–20(六硝基六氮杂异伍兹烷)、Al粉的羽流电子密度比基础配方高1~2个数量级;KNO_3使配方体系羽流电子密度增大,而KD和K_3AlF_6使羽流电子密度减小。

煤矿许用乳化炸药中消焰剂的测定

研究了煤矿许用乳化炸药中消焰剂的测定方法。以乙醇和水为溶剂,使煤矿许用乳化炸药油、水相分离,并在pH值为6 0～7 2介质中,以5%铬酸钾为指示剂,用硝酸银标准溶液滴定溶液中的Cl-,计算出煤矿许用乳化炸药中消焰剂的含量。该方法简便、快速、准确,其相对标准偏差为0 18%～1 31%。

单兵火箭燃气消焰设计的试验研究与数值模拟

为了有效实现单兵火箭武器的燃气消焰,可以从火箭发动机的结构原理设计上加以改进。文中根据单兵火箭武器的消焰机理,给出燃气消焰的结构设计方案;同时搭建试验平台进行消焰装置的试验研究;根据试验装置及装药条件,建立内弹道数学模型并进行数值模拟。试验测试结果与数值模拟数据有较好的一致性,证明该燃气消焰的方法是可行的。研究结果对未来单兵火箭武器的设计与试验有很大的指导作用。

高分子消焰剂聚(N-丙烯酰基-甘氨酸钾)的合成及表征

用丙烯酰氯和甘氨酸在KOH浓溶液条件下反应合成了聚(N-丙烯酰基-甘氨酸钾)。通过四苯硼酸钠间接滴定法测定了聚合物中钾离子的含量,并测定了相对分子质量(Mr)、吸湿率等性能。结果表明,该聚合物同时含有消焰元素K和消焰基团NH,且该聚合物中钾离子质量分数较高,可达到23.19%,Mr适中,有抗迁移性,在抗吸湿性方面优于传统的小分子钾盐,可用作发射药的高分子消焰剂。

铁板实验法研究消焰剂对煤矿许用炸药热分解特性的影响

本文采用铁板加热实验,对不同种类、不同含量的消焰剂以及不同加入方式在不同的温度下,对煤矿许用乳化炸药热分解特性的影响进行了研究。结果表明,将消焰剂加入到水相当中的煤矿许用炸药的发火延滞期一般随着消焰剂含量的增加而增加,随着温度的升高而缩短,而将消焰剂加入到乳化基质当中时,其发火延滞期产生了波动。当消焰剂的含量为6%且加入到水相当中时,含KCl的炸药比含NaCl的炸药更容易燃烧。

消焰剂对大口径火炮炮口烟焰的影响

大口径火炮由于其装药元件复杂,装药量较大,发射过程中产生炮口烟焰的问题较为严重,容易对人员或战地伪装带来威胁。为研究炮口烟焰的生成与发展等相关情况,以某155 mm炮为模拟仿真对象,建立考虑消焰剂的化学反应模型。采用压力隐式算子分割算法,对火炮发射药中添加消焰剂情况下进行火炮炮口全流场模拟仿真。仿真结果表明,在发射药中加入1.5%K_(2)SO_(4)后,火炮炮口C和CO等可燃组分的质量分数有明显的降低,炮口外最高温度从3000 K降低至2200 K,从而说明加入消焰剂可以有效抑制炮口烟焰的产生与发展。仿真结果与试验图片对比发现,二者的轮廓形状及尺寸具有一致性,且采用单元网格对炮口外火球面积进行估算后,发现相对面积误差不超过5%,从而为研究大口径火药射击过程中降低炮口烟焰等有害现象提供了理论支撑。