含氟高分子材料包覆铝核壳材料研究进展

金属铝(Al)具有高燃烧热值、高密度、低耗氧量等优异性能,是固体复合推进剂领域最受青睐的金属添加剂。为了提高固体复合推进剂的性能,有必要采取措施对Al进行包覆改性。近年来含氟高分子包覆Al因其优异的综合性能而受到广泛关注。介绍了不同种类的含氟高分子包覆金属Al核壳材料、不同包覆方法、Al核壳材料的性能以及含氟高分子与Al的作用机理,总结发现通过Al核壳结构设计、含氟高分子引入和Al颗粒表面的自活化策略等途径,含氟高分子与氧化铝层之间的表面发生剧烈的氧化过程,增强Al核壳材料点火和燃烧性能,显著改善推进剂的燃烧团聚和燃烧效率。但目前含氟高分子包覆Al核壳材料研究过程仍存在许多不足,如缺乏新型多元含氟高分子包覆Al的能量性能的研究;缺乏Al颗粒与包覆层在高升温速率下作用机理的认识;包覆效率和批量制备能力低,阻碍了其实际应用等。未来可从进一步增强朝着研发新型含氟聚合物、研究对反应历程中产物的实时捕捉和开发工业化生产制造技术等方向发展。

高铁酸钾-过硫酸钠降解萘的效能及机理研究

为了绿色且高效地治理多环芳烃萘污染地下水,采用高铁酸钾-过硫酸钠体系降解萘,考察高铁酸钾和过硫酸钠的摩尔比、pH值和温度对萘降解效果的影响,并探究反应动力学和降解机理。研究显示,当温度为25℃,pH值为5.0,高铁酸钾和过硫酸钠的摩尔比为1∶2时,在50 min时萘最佳降解率为82.3%。采用一级反应动力学方程对萘的降解曲线进行拟合,发现其反应速率k为0.0302 min^(-1),远高于高铁酸钾体系的0.0074 min^(-1)和过硫酸钠体系的0.0034 min^(-1)的总和,表明高铁酸钾-过硫酸钠体系存在协同作用。通过对高铁酸钾-过硫酸钠体系中Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)质量浓度变化测定,显示该体系可以活化过硫酸钠且Fe(Ⅱ)和Fe(Ⅲ)质量浓度变化与萘的降解试验结果吻合。采用自由基猝灭试验和电子顺磁共振(Electron Paramagnetic Resonance,EPR)技术探究高铁酸钾-过硫酸钠体系中的活性氧化物种,发现羟基自由基(·OH)和硫酸根自由基(·SO_(4)^(-))都参与了萘的降解过程。采用气相色谱-质谱联用仪(Gas Chromatography and Mass Spectrometry,GC-MS)分析确定了3种萘的中间产物,并提出了一种可能的降解途径。研究发现,萘在降解过程中可被转化为低毒或无毒物质,表明高铁酸钾-过硫酸钠体系对萘的降解是一个渐进降低毒性的过程,可以有效降低环境风险。总之,高铁酸钾-过硫酸钠联合体系作为一种高效的清洁技术,可为治理多环芳烃萘污染地下水提供一定的理论指导。

氧化钛快速相变及增强火炮身管缓烧蚀材料性能的研究

缓烧蚀添加剂被认为是延长火炮身管寿命的有效技术之一。为获得降烧蚀性能更加优异的缓烧蚀添加剂,系统开展了缓烧蚀添加剂配方对比研究、静态高温试验,成功研制出平均单发烧蚀磨损量在0.002 mm的缓烧蚀添加剂。通过实弹靶试、扫描电镜、X射线衍射仪等方法,阐明了其作用机理:氧化钛由锐钛矿型向金红石型转变,有利于缓烧蚀性能提升。氧化银能够有效促进氧化钛相变,且能够促使氧化钛快速相变。锐钛矿氧化钛的增加使这种作用得以增强,进一步提升缓烧蚀性能。此外,缓烧蚀添加剂能够附着于身管内壁,形成保护膜,尤其是身管内壁裂纹处,且膜层具有一定的厚度,能够有效阻隔火药燃气对身管内壁的侵蚀。该技术为缓烧蚀添加剂的发展提供了更多的理论和数据支撑,为身管武器延寿提供了更多的技术支撑。

氢解脱苄反应钯基合金催化剂研究进展

氢解脱苄反应是有机合成较为关键的一步工艺。然而,贵金属钯(Pd)的使用以及使用过程中不可避免的流失,极大地增加了产品的成本。为此,开发高性能、长寿命、低成本氢解催化剂成为提升产品竞争力的核心技术。其中,Pd基合金催化剂由于协同效应、高稳定性和非贵金属部分替代而成为更具发展潜力的策略。因此,从氢解脱苄催化反应机理入手,综述近年来氢解脱苄反应Pd基合金催化剂取得的研究进展,讨论Pd基合金催化剂的设计原则、制备方法和合金效应,结合工业化氢解脱苄反应的特征,对Pd基合金催化剂的设计、制备、应用、回收作出总结和展望。

精制棉成熟度及硝化工艺对高氮量NC硝化均匀性的影响

为研究精制棉质量、硝化工艺对高氮量硝化纤维素(NC)硝化均匀性的影响规律,采用H_2SO_4-HNO_3-H_2O体系对不同成熟度的精制棉进行硝化处理,通过改变硫酸-硝酸比、硝化时间制备了高氮量NC,利用偏光显微镜测试NC的含氮量及硝化均匀性,探讨了不同成熟度和硝化工艺对高氮量NC的氮量及硝化均匀性影响规律,同时将不同均匀性的NC经胶化压制成典型的发射药,对比了相应药粒侧断面的微观形貌。结果表明,精制棉成熟度高时,制备的高氮量NC均匀性优于成熟度低的产品;硫硝比为2.7时,制备的NC含氮量高、硝化均匀性较好;以成熟度大于70%的精制棉为原料,制备NC的硝化均匀性指标-均方差约2.3;30~35min硝化效果最佳,延长硝化时间对氮量影响不大,均匀性反而降低。表明,以成熟度高的精制棉为原料,通过控制硝化体系中硫硝比和硝化时间,可得到均匀性较好的NC,用其压制单基发射药的胶化和压伸成型质量可得到明显改善。

炸药生产硝化工艺安全管理措施研究

针对火炸药企业炸药硝化工艺安全设计和安全管理问题,分析了硝化生产过程的主要安全风险,研究了硝化工艺主要安全控制要素,提出了硝化工艺相关的设备设施的主要安全要求和安全管理要求,为火炸药企业硝化工业的安全管理提供支撑和指导。

功能化碳纳米材料在含能材料领域中应用研究进展

功能化碳纳米材料(CNMs)正逐步应用于含能材料(EMs)领域,作为配位聚合物与金属离子结合形成配位杂化晶体,制备具有高热稳定性或激光感度较高的新型EMs。CNMs也能够作为添加剂来降低Ems的撞击摩擦感度,增强热稳定性、燃烧热、燃烧效率等性能。对近几年来功能化CNMs在EMs领域的应用研究进展进行综述,并展望了其未来研究方向。

废旧HTPB固体推进剂转化制备乳化炸药的配方设计

针对废旧固体推进剂绿色、安全、高效处理的问题,设计了废旧HTPB固体推进剂转化制备乳化炸药的基础配方,以实现资源化再利用的目的。假定化学式和撰写爆炸反应方程式,建立目标函数,根据工业炸药的一般性能确定约束条件,规划求解后得到转化制备的乳化炸药的最佳配方,并对不同固体推进剂添加量下转化制备的乳化炸药的爆热、爆速、爆温、爆容进行了理论计算。结果表明:当固体推进剂质量分数为24.62%、乳化基质质量分数为75.38%时,转化制备的乳化炸药的综合性能最佳,理论爆热为3351.935 kJ/kg,爆速为5182.02 m/s,爆温为2728.81 K,爆容为919.59 L/kg。为废旧固体推进剂的资源化再利用提供了理论参考。

一种卧式多腔室连续捏合装备的应用

为实现捏合设备的连续捏合、安全装填,设计一种卧式多腔室连续捏合的装备。各腔室温度、功能桨叶转速、喂料速度直接影响产品的装填质量、装填密度以及设备产能。结果表明:随着物料配方的不同,对各功能桨叶的有效组配、桨叶外形的优化、各腔室物料网板的选择能有效提高产品捏合的均匀性和捏合质量。

粒径和晶形对ε-HNIW感度的影响

采用溶剂-反溶剂重结晶工艺制备出3种不同粒径和晶形的ε-型HNIW,用激光粒度仪和偏光显微镜-扫描电镜(SEM)对样品的粒度和形貌进行表征,并测试了撞击、摩擦感度和热分解性能。结果表明,随着粒径的减小,HNIW的撞击感度显著降低,热稳定性缓慢降低,但摩擦感度增加;粒度分布越宽,撞击感度与大颗粒感度值相当,摩擦感度与细颗粒感度值相当;粒径分布窄时,颗粒晶形越规整,撞击和摩擦感度越低,热稳定性越好。影响HNIW撞击、摩擦和热分解的主要因素依次是粒径、粒度分布和晶形。

六硝基六氮杂异伍兹烷合成工艺研究进展

综述了近年来针对高能量高密度化合物六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW或CL-20)合成工艺的制造和改进的研究进展,对以六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)为中间体的3条工程化制造路线的优缺点和应用情况进行了讨论,并对合成CL-20的新工艺路线存在新型异伍兹烷前体合成及其硝化产率都很低,副反应多,异伍兹烷笼形立体结构易破裂等难点进行了分析,得出CL-20的低成本制造技术发展方向为寻求新型高效的催化剂和探索新合成工艺路线的结论。

机械研磨制备球形超细CL-20

选用三种不同密度的研磨球,采用物理研磨法制备了球形超细CL-20颗粒,介绍了研磨细化装置的工作原理,分析了研磨球密度和研磨时间对超细CL-20的平均粒度、粒度分布和球形度的影响;并对球形超细CL-20的性能进行了测试。结果表明,采用低密度球研磨所得超细CL-20呈类球形,机械感度显著降低,热稳定性优于原料CL-20,研磨前后CL-20同为ε-型,晶型保持不变;高密度研磨球仅对物料细化作用明显,低密度研磨球细化物料的同时对物料圆滑效果良好,所得球形度可达0.9,粒度均匀,分布集中。

火炸药废水处理技术综述

火炸药废水问题已经成为世界性的环境污染问题。火炸药废水的处理技术主要包括物理技术、化学技术、生物技术以及各类技术的综合应用。根据国内外文献报道对各类技术进行了分类整理,分析了各类技术的优缺点及应用现状,推论出多种技术联合应用将是火炸药废水处理技术的发展趋势,并提出具体方案,为火炸药废水处理工艺的选择提供一定参考依据。

减压蒸馏耦合固定化微生物法处理TNT红水

采用减压蒸馏耦合固定化微生物法处理TNT红水．利用GC—MS对TNT红水和馏分的有机组分进行分析．结果表明，TNT红水的有机组分主要有1，4-二硝基苯、4-甲基苯酚、2-甲基苯酚等：馏分的有机组分主要有4-甲基苯酚、苯酚、2-甲基苯酚、2，4二硝基甲苯、1,4-二硝基苯等．馏分采用以FPUFS为填料的固定化微生物-生物滤池进行处理．经处理后．硝基化合物浓度为0-1．6mg／L、COD为50-90mg／L，符合TNT废水排放标准．

微电解与I-BAF组合工艺处理硝基甲苯废水中试

采用微电解-固定化曝气生物滤池(I-BAF)组合工艺对硝基甲苯废水进行现场中试。试验结果表明:该工艺对硝基甲苯废水的处理效率高,费用低(0.23元/t),而且具有较高的稳定性和抗冲击能力;当总水力停留时间为28h时,硝基甲苯(MNT、DNT和TNT)、苯胺类物质、COD的去除率分别达到99%、85.1%、72.8%。

新型超高交联吸附树脂的制备及其对水杨酸、没食子酸吸附性能

本文通过傅克反应制备了完全后交联反应树脂XC-01,并分别利用元素分析、红外光谱分析、N2吸附-脱附分析和扫描电镜分析对其进行表征分析.以水杨酸、没食子酸为研究对象,分析对比XC-01与国外进口树脂XAD-4的吸附性能差异,发现XC-01对水杨酸、没食子酸吸附容量分别达到XAD-4的4.96倍和7.23倍,具有较好的应用前景.进一步深入探究并总结p H、温度、时间等对XC-01吸附行为的影响规律,发现低温、酸性环境有利于树脂的吸附,吸附平衡时间在120 min;同时吸附容量存在水杨酸>没食子酸的规律,这主要与吸附质的亲水性和分子尺寸有关.Freundlich模型能够更好地模拟吸附过程,推测吸附过程以物理作用为主,为该类废水的无害化、资源化技术的开发与应用提供理论指导.

亚微米六硝基六氮杂异伍兹烷的制备及其性能研究

采用HLG-50型粉碎机,成功制备了亚微米六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)。运用激光粒度仪和扫描电子显微镜(SEM)对产品的粒度分布、颗粒大小及形貌进行了表征;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、激光拉曼光谱(Raman)、X射线粉末衍射(XRD)仪及高效液相色谱(HPLC)仪分析了产品的晶型和纯度;使用热重(TG)和差示扫描量热(DSC)法分析其热分解特性,同时表征了产品的冲击波感度。研究结果表明:亚微米CL-20颗粒呈类球形,其平均粒径d50为210 nm,并保持着原料的ε晶型且纯度高;与原料相比,亚微米CL-20的热分解峰温度稍有提前,其冲击波感度下降了53.1%,降感效果明显,有利于CL-20的应用。

湿式氧化法处理TNT红水

为探索湿式氧化法处理TNT红水的可行性,采用间歇式氧化装置处理TNT红水,研究了反应温度、停留时间、进样pH值和反应初始氧气压强等条件对出水COD值的影响。结果表明,湿式氧化反应温度控制在200℃为宜,在初始氧气压强为4M Pa,停留时间为10m in,进水pH值为4时,TNT红水的COD值可由初始的56 500m g/L下降到1 072.5m g/L,去除率达98.10%。

基于多元高斯声束模型的圆柱体三维声场仿真

结合圆柱体工件内部缺陷超声检测的实际情况,采用多元高斯声束模型仿真了检测时超声波的三维声场分布。针对水浸式超声检测原理,将超声传播的过程分解成探头发射、液体耦合介质中的传播、液固界面处的传播和固体工件中的传播等4个阶段,建立了传播过程中的声场模型并得出仿真结果.分析了三维坐标体系中不同方向的声场变化情况,结果表明采用多元高斯声束模型模拟三维声场的有效性和准确性,研究的结果对于实际圆柱体工件的内部缺陷检测提供理论依据。

滚筒混合抄板长度和角度的二维数值模拟仿真

对混合材料进行模拟时,由于混合材料质量增加,三维尺度的模拟时间会急剧增长。针对该问题,基于混合设备的几何对称特性,分析了三维混合模拟分析的退维数学模型和计算方法。通过建立符合实际生产需求的二维模拟方法及模型,实现了混合颗粒的模拟,并研究了不同抄板长度和抄板角度对滚筒中颗粒混合程度的影响。结果表明,而当抄板长度L设置为0.5R,抄板角度q设置为60°时,混合效果较优。