铝粉形态学特征对Al/KClO_4燃烧性能的影响

铝粉形态学特征是影响含铝点火药燃烧性能的关键因素。采用差示扫描量热法研究了不同形貌和粒度的铝粉在Al/KClO4点火药体系的热分解行为及燃烧反应机理,得到了体系晶形转化、熔化、界面液相反应、气相氧化4个阶段的热分解反应方程式;从热分解温度、燃烧热、燃烧速度3个方面,分析了铝粉形态学特征对点火药燃烧性能的影响,得到了体系热分解动力学规律。结果表明:Al/KClO4体系的燃烧控制反应是原子化铝与熔融态KClO4发生的界面氧化反应,铝粉形态学特征对点火药燃烧效应影响的实质是由粒度和形貌引起的表面束缚能变化:铝粉比表面积大、表面缺陷多,导致表面束缚能低,宏观上表现为热分解温度低,燃烧速度快,热效应强。

含能材料对激光点火感度的影响

从激光点火的作用机理出发 ,运用热传导理论 ,推导出含能材料对激光点火感度的影响 ,通过不同质量比的 Zr/KCl O4 、Ti/KCl O4 点火药以及在其中掺杂不同比例石墨所得到的实验结果 ,得出药剂组分对激光点火感度影响较大 ,当点火药中加入一定比例的石墨 ,能够提高药剂的激光感度。

锆粉对高氯酸钾热分解反应的影响

为研究平均粒径1μm的锆粉(Zr)对高氯酸钾(KClO_4)各步热分解反应的影响,通过X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG/DTG)研究了纯KClO_4和质量比为50∶50的Zr/KClO_4两种体系的热分解过程。XPS结果表明,锆粉的加入促进了KClO_4第一步热分解生成KClO_3的可逆反应平衡向右移动。利用线性拟合方法求解了两步热分解过程的动力学三因子,计算结果表明,加入小粒径锆粉后第一步热分解的活化能降低,指前因子增大,最可几机理函数由G(α)=[-ln(1-α)]^(3/4)变为G(α)=-ln(1-α),热爆炸临界温度由587.7℃降至516.9℃;第二步热分解活化能升高,指前因子不变,最可几机理函数均为G(α)=-ln(1-α)。因此,锆粉的加入促进了KClO_4的第一步热分解,增加了反应的活性位点,使反应更易进行,提高了反应速率,但同时锆粉表面被氧化为氧化锆,作为惰性物质掺杂于KClO_4和KClO_3之间,使得第二步热分解的表观活化能升高,但其不参与反应。

药盒发射药研究

研制了药盒发射药,讨论了药盒发射药中KClO_4-Ti点火药含量对药盒发射药输入、输出能量的影响,并进行了相容性、P——t等试验。结果表明该发射药具有作功迅速、输出能量稳定、偏差小等特点。