超细高氯酸铵复合粒子的制备及性能研究

为降低超细高氯酸铵(AP)的机械感度,以纳米石墨粉、普通石墨粉和炭黑为钝感改性剂,采用气流冲击粉碎法对超细AP进行表面改性,制备了超细AP/纳米石墨(AP-1)、超细AP/石墨(AP-2)、超细AP/炭黑(AP-3)复合粒子以及空白超细AP对比样(AP-C)。采用场发射扫描电子显微镜(SEM)、微米粒度仪、X射线粉末衍射仪(XRD)及傅里叶红外光谱仪(FTIR),表征了复合粒子的形貌和结构;用撞击感度仪和摩擦感度仪,测试对比了复合前后超细AP粒子的机械感度;采用差示扫描量热仪(DSC),测试了复合粒子的热分解性能。结果表明,相比于AP-C,AP-1、AP-2和AP-3的撞击感度分别降低了18.2%、21.2%和8.9%,AP-1、AP-2和AP-3的摩擦感度分别降低了12.5%、12.5%和8.3%,10℃·min-1的升温速率下,AP-1、AP-2和AP-3的高温分解峰分别提前了75.4,64.2℃和44.4℃。

超细高氯酸铵表面改性及对高燃速推进剂性能的影响

研究了防止超细高氯酸铵（ＵＦＡＰ）在贮存过程中聚结的表面改性方法以及改性后的超细高氯酸铵对高燃速推进剂性能的影响。

超细AP热分解、吸湿与安全性能一体化调控技术

针对超细高氯酸铵(UF-AP)易吸湿、感度高、热分解温度偏高等问题,通过溶剂-非溶剂法制备了UF-AP,平均粒径约为7μm。采用液相沉积法制备了具有核壳结构的超细高氯酸铵@硬脂酸锰(UF-AP@MnSA)复合物,并开展了性能一体化调控研究。采用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱法(FT-IR)、热重分析法(TG)、差示扫描量热法(DSC)和(DTG)等方法,对样品的形貌、结构和热分解性能进行了表征;并测量样品的撞击感度、摩擦感度、吸湿率和水接触角等相关参数。结果表明,当MnSA质量分数为3%时,可将UF-AP完全包覆成具有核壳结构的UF-AP@MnSA复合物;MnSA分解产物中的MnO会催化UF-AP的分解过程,随着MnSA质量分数的增加,UF-AP@MnSA复合物的低温分解阶段会被削弱,同时高温分解阶段提前,热分解放热速率显著加快;MnSA质量分数为3%时为最优选择,对应UF-AP@MnSA复合物的高温分解DTG最大为139.1%/min,特性落高(H_(50))增加了20 cm,摩擦感度的爆炸概率减小了72%,72 h吸湿率仅为0.062%,UF-AP@MnSA复合物的热分解性能、安全性能、防吸湿性能均有效提升。

超细高氯酸铵的制备及改性技术研究进展

介绍了固体推进剂的发展方向、要求,阐述了超细粒子制备和改性的意义、高氯酸铵在高能推进剂中的作用以及超细化和改性的重要性,研究了超细高氯酸铵(UFAP)的制备和改性技术现状,提出了UFAP制备和改性中存在的问题以及超临界流体沉积技术在超细高氯酸铵的制备和改性方面的优越性。

梅特勒自动水分仪测定超细高氯酸铵水含量

随着水分分析仪器的更新换代,国军标规定的分析方法已不适用,因此建立了使用METTLER DL–38自动水分仪测定超细高氯酸铵水含量的分析方法。该方法简单快速、重复性好、偏差小,能够替代相应的现行国军标方法,实现对超细高氯酸铵产品水含量的准确测定。

超细高氯酸铵含水量的卡尔·费休容量测定方法的改进

建立了一种新的测定超细高氯酸铵含水量的分析方法,该法不使用吡啶,能替代现行的国军标方法,可实现对超细高氯酸铵产品含水量的准确测定。

二茂铁种类对超细AP/二茂铁体系感度的影响

采用撞击感度、摩擦感度和热分解特性测试方法,研究了二茂铁种类对超细AP/二茂铁体系感度的影响。结果表明,本研究所涉及的二茂铁衍生物均使超细AP/二茂铁催化剂混合物的撞击感度和摩擦感度显著升高;超细AP/二茂铁催化剂体系的撞击感度与二茂铁催化剂的铁含量不存在相关关系,而超细AP/二茂铁催化剂体系的摩擦感度与二茂铁催化剂的铁含量存在正相关关系;某些二茂铁催化剂(SH-F-1、SH-F-2、SH-F-3、GFP、SH-F-5)/超细AP体系的DSC曲线中AP的晶型转变峰之前出现新的放热峰,表明其热感度较大。

应用低温等离子体技术对超细AP粉体表面改性

为了解决超细高氯酸铵(AP)粉体因吸湿而产生团聚的问题,用低温等离子体设备对超细AP粉体进行表面改性处理。运用激光粒度分析仪和扫描电镜(SEM)表征了处理前后超细AP粉体的粒度和形貌。用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、拉曼光谱仪、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)和化学法分析了处理前超细AP粉体的组成和纯度。用热重和差示扫描量热法研究了处理前后超细AP和相对应的AP/Al体系的热分解性能。测试了处理前后超细AP的撞击感度、摩擦感度和吸湿性。结果表明,经过低温等离子体技术处理后的超细AP粉体团聚现象明显得到改善,颗粒分布集中,吸湿性下降,纯度和结构组成几乎未发生变化。处理后的超细AP粉体较处理前高温分解峰峰温滞后了8.3℃,低温等离子技术对处理后AP/Al体系热性能影响很小。与处理前超细AP粉体相比,撞击感度和摩擦感度分别降低了7.1%和6%。

双核二茂铁衍生物(DFD)分子结构对超细AP/DFD二元体系撞击感度的影响

从双核二茂铁衍生物(DFD)分子结构入手,分析了DFD与AP之间的反应特性,研究了DFD分子结构特性与超细AP/DFD二元体系撞击感度间的结构-性能关系。找到了用于分析DFD与AP之间反应特性的DFD分子特征参数。结果表明,双核二茂铁衍生物负电性二茂铁基的静电势、NH_4^+-DFD分子平均结合能与超细AP/DFD二元体系的撞击感度直接相关。由于DFD分子结构的差异,桥联基团为亚甲撑的DFD组和对称性分子结构的DFD组的两个参数与超细AP/DFD二元体系撞击感度的相关性不同。对于桥联基团为亚甲撑的DFD,分子中负电性二茂铁基的静电势越小,NH_4^+-DFD分子平均结合能越大,超细AP/DFD混合物的撞击感度越高;对于对称性DFD,负电性二茂铁基的静电势和NH_4^+-DFD分子的平均结合能越小,DFD分子的前线轨道能级越大,超细AP/DFD混合物的撞击感度越高。