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[硕士论文] 朱帅
工程力学 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:乳化炸药曾被认为是一种安全的炸药,然而近年来乳化炸药事故频发,乳化炸药的热分解过程、热分解机理及其热稳定性又受到民爆行业的高度重视。
  为了从本质上了解乳化炸药安全事故频发的原因,深入分析乳化炸药的热分解过程和机理,探究油相材料对乳化炸药热稳定性的影响。本文选用微晶蜡和聚乙烯蜡对复合蜡进行改性,制备3组乳化炸药。尝试性地将热重-气-质联用(TG-GC-MS)测试手段引入到乳化炸药的热分解过程测试和机理研究当中,清楚地测得了乳化炸药的热分解过程,分析了其热分解机理,初步探讨了油相材料对乳化炸药热稳定性的影响,并得到以下结论:
  1.热重-气-质联用(TG-GC-MS)测试技术在多相态、无机混合物——乳化炸药的热分解测试中,能够准确测量出各个温度下试样的质量变化、生成气态产物的种类及各气态产物随温度或时间的变化趋势;能够较好地定性分析乳化炸药的热分解过程和机理。
  2.梯度升温下的热重(TG)测试结果和热重-气-质联用(TG-GC-MS)测试结果均表明:复合蜡、微晶蜡改性和聚乙烯蜡改性的油相制备的乳化炸药在线性升温条件下的热分解过程相似,都存在四个阶段:副分解阶段,热积累阶段,主分解阶段,尾分解阶段。微晶蜡和聚乙烯蜡改性的油相制备的乳化炸药热稳定性较复合蜡有所提高,其中聚乙烯蜡改性的热稳定性更优。
  3.Ozawa、Starink、Vyazovkin-Wight和Tang四种方法与Coast-Redfern模型拟合法的结果吻合;五种方法在乳化炸药试样分解率15~95%阶段的活化能均值:聚乙烯蜡改性>微晶蜡改性>复合蜡;结合热重-气-质联用(TG-GC-MS)测试所得的热稳定性:聚乙烯蜡改性>微晶蜡改性>复合蜡,可知微晶蜡和聚乙烯蜡改性后的复合蜡均提高了乳化炸药的热稳定性,聚乙烯蜡改性后的热稳定性优于微晶蜡改性的结论。与复合蜡相比,添加微晶蜡和聚乙烯蜡进行改性,可降低油相材料的含油率,提高油相材料的滴熔点和运动粘度;使其制备的乳化炸药的油膜强度、热稳定性都有所提高,热分解活化能增大,热分解主体反应向高温方向偏移。
  4.由热重-气-质联用(TG-GC-MS)测试结果,对热分解过程中主要气体产物的产生过程和各气体产物随温度或时间的变化情况进行了定性分析。聚乙烯蜡改性、微晶蜡改性和复合蜡制备的乳化炸药试样均符合Avrami-Erofeev方程,随机成核和随后生长(n=3)机理。
  通过动力学计算,得到乳化炸药体系处于原始状态(a=0)的热分解反应动力学方程;
  1)复合蜡制备的乳化炸药:dα/dt=(3.02×1013/β)exp(-83.19×103/8.314×T)×(1/3(1-α)[-ln(1-α)]-2);
  2)微晶蜡改性的复合蜡制备的乳化炸药:dα/dt=(1.86×109/β)exp(-65.60×103/8.314×T)×(1/3(1-α)[-ln(1-α)]-2);
  3)聚乙烯蜡改性的复合蜡制备的乳化炸药:dα/dt=(7.08×1011/β)exp(-94.48×103/8.314×T)×(1/3(1-α)[-ln(1-α)]-2)。
[硕士论文] 王翔
材料工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:水性聚氨酯是以水作为分散剂的聚氨酯体系,不仅具有传统溶剂型聚氨酯的良好性质,还拥有一般溶剂型聚氨酯不具备的优点,气味少,无毒、清洁,符合现代环保的理念。而超支化水性聚氨酯是一类高度支化的大分子,分子结构呈三维球状,内部有空腔,该结构赋予了超支化水性聚氨酯独特的物理化学性质,如支链末端含有大量的官能团,适合各种改性。这些优异的特性使得超支化水性聚氨酯被应用到光固化涂料、相变储能材料、合成革、生物材料等高科技领域。因此,研究超支化水性聚氨酯越来越受到人们的重视。
  本文首先合成了一种超支化水性聚氨酯。以2,4-甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚丙二醇(PPG-1000)、二乙醇胺(DEOA)、二羟甲基丙酸(DMPA)为基本原料,按照A2+CB2合成路线制备超支化水性聚氨酯。通过优化配方,确定当R值(-NCO/-OH)为1.4,DMPA的质量分数和DEOA的质量分数都为5%时,所得到的乳液性质优异,成膜性好。对产物进行红外、13C NMR表征,确定所得产物是目标产物是超支化水性聚氨酯。
  在上述实验基础上,研究了超支化水性聚氨酯阻燃化学改性情况。使用有机磷二元醇(阻燃剂FR6)依次合出FR6含量分别为5%、10%、15%、20%的超支化水性聚氨酯。所得的样品经表征测试,阻燃剂成功引入到分子链中;且样品乳液性质与FR6的含量有关,随着FR6含量的增加,乳液颜色由乳白逐渐变黄,其稳定性,成膜性,抗冻融循环性、韧性逐渐变差;乳液的粘度呈现先减小,后增大的态势;而抗酸碱性的PH范围却在不断增大。乳液样品制的胶膜经测试,含15%与20%的FR6样品的氧指数分别为28.4%和33.3%,已达到难燃级别。通过红外分析,热分析,SEM分析技术探究阻燃改性超支化水性聚氨酯的燃烧情况,未改性超支化水性聚氨酯胶膜最大分解温度在400℃,终止分解温度在500℃,残碳量为4%,分解后的碳层碎片较多;改性胶膜(15%FR6)最大分解温度在360℃,终止分解温度在420℃,分解后的碳层完整、连续、光滑,阻燃效果明显。
[硕士论文] 雒焱
安全工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:棉织物作为世界上的畅销产品,具有来源广、穿着舒适、透气性好等优点,但是棉织物的极限氧指数(LOI)仅为18.0%,属于易燃物,严重影响其在市场上的应用,所以非常有必要对棉织物进行阻燃处理。因此,本论文选取两种膨胀型阻燃体系对棉织物进行阻燃处理,主要研究内容如下:
  1.选取三-(2-羟乙基)异氰脲酸酯(THEIC)和聚磷酸铵(APP)采用物理浸置的方法制备出一种新型阻燃棉织物。通过水平燃烧测试、垂直燃烧测试、极限氧指数(LOI)、热重分析(TG)、扫描电子显微镜(SEM)测试对棉织物的阻燃特性进行研究。实验结果表明:当THEIC/APP为1∶3,棉织物在整理工作液中的浸泡时间为40min,烘焙温度为100℃时,其损毁长度为8.3cm,阻燃效果得到改善并达到国家B1标准;水平燃烧测试表明其蔓延速度相比于纯棉织物降低了72.6mm/min,其阻燃效果达到国家要求;TG分析表明当温度达到750℃时阻燃棉残炭率相比于未处理的棉织物增加了19.5%;SEM观察表明燃烧前阻燃棉织物表面有球状体附着,燃烧后纤维表面有膨胀炭层覆盖,该膨胀碳层在燃烧过程中可起到隔绝氧气和热量散发的作用,从而可以更好的起到阻燃作用。
  2.选取P-S和3—氨丙基三乙氧基硅烷(APTES)运用化学接枝方法制备阻燃棉织物,通过水平燃烧测试、垂直燃烧测试、LOI、TG、SEM对棉织物的阻燃特性进行研究。实验结果表明:P-S体系的添加量为10g,APTES添加4ml时,其LOI值达到32.6%,阻燃效果达到国家B1标准;水平燃烧测试表明当火源离开后阻燃棉织物即熄灭,阻燃效果得到改善并达到国家要求;TG分析表明温度升高到750℃时阻燃棉织物残炭率达到40.0%,而纯棉织物仅有10.5%的残炭率,表明阻燃剂的添加使得残炭率明显提高;SEM可观察到阻燃棉织物燃烧后的表面产生了致密的炭层,该炭层有利于阻碍棉织物的分解,对阻燃织物起到保护的作用。
[硕士论文] 俞江焘
材料学 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:本论文主要关于纳米级阻燃剂的改性及其对三元乙丙橡胶(EPDM)结构与性能的影响。主要内容分为以下三个部分:
  1.以微米级氢氧化镁(micro-MH)和纳米级氢氧化镁(nano-MH)为阻燃剂,分别制备三元乙丙橡胶/氢氧化镁(EPDM/MH)复合材料。力学性能测试结果表明,相比micro-MH,nano-MH对复合材料的力学性能损失较小。利用油酸包覆纳米氢氧化镁(MH-OA),并制备EPDM复合材料。极限氧指数(LOI)、力学性能测试结果显示,油酸改性氢氧化镁对复合材料的极限氧指数影响不大,但在较低添加量时就能大幅度提高与EPDM的相容性,材料力学性能显著提高。
  2.分别合成丁香油酚和APTES改性的环磷腈衍生物(EuHCTP、mHCTP),通过傅里叶红外光谱、核磁共振光谱等测试方法对合成的环磷腈衍生物进行了成分分析与结构表征,采用氧指数测定仪、热重分析仪和万能材料试验机研究其对EPDM/MH复合材料阻燃和力学性能的影响,并通过凝胶含量测试研究EuHCTP对辐照效率的影响。研究结果表明,EuHCTP能够提高复合材料的热稳定性、阻燃性能和韧性。当添加6%的EuHCTP时,复合材料的极限氧指数(LOI)为29.5,达到难燃级别,其断裂伸长率提高至713%,而其拉伸强度降低。辐照交联后,材料的拉伸强度确实有所提升,但随着EuHCTP添加量的增加,材料的交联度出现下降,导致力学性能出现削弱,EuHCTP降低了辐照交联效率。mHCTP作为硅烷偶联剂使用时,改善MH的分散性,阻燃性能也有所提升;作为协效剂使用时,mHCTP与MH并没有协效阻燃作用,材料的力学强度也有所降低,但韧性得到提高。
  3.制备聚多巴胺包覆多壁碳纳米管(PDA-MWCNTs),通过透射电镜、扫描电镜、微型量热(MCC)和力学性能测试等方法研究其对复合材料阻燃性能的影响。实验结果表明,多巴胺成功的包覆在多壁碳纳米管表面,PDA-MWCNTs的加入提高复合材料的阻燃性能和并且在聚合物中得到良好的分散,添加PDA-MWCNTs后的复合材料燃烧时几乎没有产生黑烟。随着添加量的增加,抑烟效果更加明显。相比纯MWCNTs,PDA-MWCNTs在低添加量时,进一步的降低了复合材料的释热量,当PDA-MWCNTs的添加量为0.5%时复合材料的峰值热释放速率286.6W/g,相对于纯EPDM下降了70%,PDA和MWCNTs间起到一定的协效阻燃效果。
[硕士论文] 刘京
化学工程 合肥工业大学 2018(学位年度)
摘要:论文采用共沉淀方法(恒定pH值法)制备了几种LDHs并对其进行插层或表面改性,对所制备的LDHs阻燃剂样品进行了XRD、FESEM、FT-IR及热稳定性分析。将所制备的LDHs阻燃剂样品单独或与TPPBA、APP、EG复配添加至ABS材料中制备复合材料,考察其阻燃及力学性能。实验取得的主要结论如下:
  (1)采用共沉淀方法(恒定pH值法)制备了ZnAl-LDHs,筛选并确定油酸钠为改性剂,考察并优化了改性工艺条件。样品的结构和形貌表征结果显示:改性前后ZnAl-LDHs的晶型和形貌均未发生明显改变,表明改性剂油酸钠主要起表面包覆作用,并未进入LDHs层间;相比于未改性的ZnAl-LDHs,改性后ZnAl-LDHs的热稳定性有所增加。
  (2)将改性前后ZnAl-LDHs添加至ABS制备复合材料并对其进行阻燃及力学性能测试,结果表明:复合材料的阻燃性能随着阻燃剂加入量增大而增大,而力学性能随着添加量的增加而降低;在相同添加量下改性ZnAl-LDHs/ABS复合材料各方面性能都优于未改性的ZnAl-LDHs/ABS。
  (3)采用共沉淀方法(恒定pH值法)合成ZnAl-LDHs,并将其与Sb2O3反应制备Sb2O3-LDHs样品,对所制备样品进行了XRD、FESEM、FT-IR等分析表征。将Sb2O3、TPPBA、Zn-Al-LDHs共混添加至ABS基体中,对复合材料进行的燃烧及力学试验结果显示:当三者配比为1.5∶9∶10时,复合材料LOI达到最高且可以通过UL-94实验,达到Ⅴ-0级别。
  (4)采用共沉淀方法(恒定pH值法)制备了CaMgAl-LDHs,并先后对其进行插层改性和湿法表面改性,制备出粒径大小约100nm的O-CaMgAl-LDHs。将O-CaMgAl-LDHs单独或与APP、EG复配添加到ABS中制备复合材料,并测试其阻燃剂力学性能,结果表明:O-CaMgAl-LDHs、APP3、EG3、ABS质量比为5∶1∶14∶40时,该复合材料的极限氧指数可达28.8%,可通过UL-94实验,达到Ⅴ-0级别,且其力学性能相比于其它复合材料下降最少。说明LDHS、APP和EG三者共混使用提高了ABS的阻燃效果,而且力学性能下降较少。
[硕士论文] 李兴珠
工程力学 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:爆炸容器是一种潜在危险的限域装置,它能限制爆炸冲击波和产物的作用范围,对试验人员和设备实现有效的近距离保护,方便对爆炸和爆轰过程进行观察和测试,因此被广泛地应用于国防军事、爆炸加工、危险物质储运和科学研究等领域。随着爆炸容器的大型化,目前广泛使用的单层爆炸容器的固有缺点逐渐显露出来,如制造困难、成本高、厚钢板锻件质量不易保证等,难以满足爆炸容器大当量化的要求。因此研究复合结构爆炸容器来满足爆炸容器大当量化的要求具有十分重要的意义。
  本文的主要研究方法及内容为:
  1.建立爆炸容器理论计算体系。通过预定的容器TNT当量和内径,定性分析容器壁在炸药爆炸下的应力响应,结合多种爆炸模型,计算出容器的入射超压与反射超压,运用动力系数法将炸药爆炸下的动载荷转化为等效静载荷,从而计算出容器设计壁厚,利用应力校核的方式对理论计算结果进行验证。
  2.确定爆炸容器的设计思路和设计方法。通过理论计算,结合教学实验需求及以往的爆炸容器设计经验,给出爆炸容器的具体设计思路和方法,并对爆炸容器复合结构进行性能分析,同时对爆炸容器减震降噪性能进行分析评价。
  3.基于ANSYS/LS-DYNA,建立球形爆炸容器刚塑性动力响应三维数值分析模型。炸药材料采用ANSYS/LS-DYNA自带的*MAT_HIGH_EXPLOSIVE_BURN材料模型,爆轰产物状态由EOS_JWL方程确定。通过数值模拟计算,确定了接触计算中关键参数的设置。在此基础上,数值计算了复合结构爆炸容器的动力响应,对爆炸容器抗爆性能作定性定量分析。
  通过对爆炸容器进行理论计算和数值模拟,计算结果容器的设计壁厚22.5mm远小于实际采用的壁厚50mm,进行压力与强度校核和数值模拟结果表明容器壳体处于屈服强度之内,说明设计的爆炸容器在理论上满足抗爆需求。
[硕士论文] 谢作军
化学工程 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:由于硝酸铵来源广泛、价格便宜、含氧丰富、安全性好,用它制成的炸药威力较大、感度适中,所以硝铵炸药在工业炸药中得到广泛的应用。在长期的生产、贮存、运输过程中,硝铵炸药都会或快或慢地发生分解,从而导致炸药内部的热量逐渐积累。由于硝铵炸药本身含有可燃剂和氧化剂,因而在隔绝氧气的情况下也有可能由热分解转为燃烧甚至爆炸。这对炸药的生产及应用都是极为不利的。因此,研究硝铵炸药在热作用下的分解反应对其安全贮存、运输和生产具有重要的现实指导意义。为了了解工业炸药的耐热性,更好的掌握铵油炸药的热分解规律。本文采用C80微量量热仪、ARC量热仪、简易恒温大药量烘箱加热等方法对铵油炸药的热分解特性进行了分析与研究。研究结果表明:
  1)大理石粉和Na2SO4的加入,对铵油炸药的起始分解温度有很大的提高作用,加入质量分数为5%的大理石粉和Na2SO4可以使铵油炸药的起始分解温度分别提高58.97℃和58.83℃,加入10%的大理石粉和Na2SO4分别较加入5%的提高了25.81℃和25.29℃。这说明随着大理石粉和Na2SO4加入量的增加其初始分解温度也随之有大幅度提高。加入大理石粉和Na2SO4后可以使其初始放热时间分别延后了12.15min和12.56min。同时加入大理石粉和Na2SO4后对铵油炸药的外推起始分解温度没有多大影响。降低其单位质量的放热量,但是幅度不大。因此,可以在铵油炸药中加入一定量的大理石粉和Na2SO4来提高铵油炸药的热稳定性。
  2)添加物X的加入可以将铵油炸药的外推起始温度提高了18.36℃,在大药量恒温240℃的实验中,加入5%的添加物X可以使铵油炸药起始分解时间延后了35.84min。这大大增加了应急处理时间。同时,加入5%的添加物X使铵油炸药的单位放热量增加了561.18kJ/g,这意味着添加物X加入不仅不会降低铵油炸药的爆轰性能,反而可以提高其爆轰性能,这对铵油的工程实际应用和储存都是非常具有实际意义的。
  3) NH4Cl的加入使铵油炸药的外推起始温度度和起始分解温度分别降低了12.01℃和22.16℃。在简易大药量恒温240℃的实验中,加入5%的NH4Cl使铵油炸药的起始分解时间提前了13.27min。这是非常不利于应急处理的。同时,加入5%的NH4Cl使铵油炸药的单位放热量降低了494.71 kJ/g,这说明NH4Cl的加入将会降低铵油炸药的爆轰性能。
  4)通过简易恒温大药量烘箱加热实验所得的数据与C80量热仪和ARC量热仪所的数据相比较可以看得出前者所得的数据的趋势与后者保持很好的一致性。这说明,我们实验室自主研制的这套简易测热装置是科学的。所得的数据是可信的,操作是简便的。
[硕士论文] 朱艾鹏
化学工程与技术 中北大学 2017(学位年度)
摘要:早期,硝基咪唑类化合物因其优良的药用性能备受关注。在20世纪90年代,ReddyDamavaipu等人发现该类化合物具有优良的爆炸特性,有望成为新一代高能钝感炸药。硝基咪唑类化合物拥有类似苯环结构的大π键,因而具有较好的热稳定性且对外界刺激不敏感,具有广泛的应用前景。4,4',5,5'-四硝基-2,2'-联咪唑(TNBI)是多硝基咪唑类衍生物,其能量水平和感度与环三亚甲基三硝胺(RDX)相似,熔点较低但吸水性较强。因此研究其合成工艺并通过成盐改善其性质具有重要的意义。
  本文以乙二醛为原料,经两步合成TNBI。然后利用合成的TNBI制备了3种TNBI盐,并对其进行了表征。
  以乙二醛和乙酸铵为原料,经两步反应制得了TNBI。采用红外光谱、核磁共振氢谱及质谱对产物进行了结构表征,并分析了其热分解性能。研究了反应温度、反应时间及氮源因素对2,2'-联咪唑得率的影响,并对利用正交实验对合成工艺进行了优化,得到较优的工艺条件为反应温度40℃,反应时间4h,氮源为乙酸铵。该条件下得率为48.7%。研究了反应温度、反应时间、n(NaNO3)∶n(BI)及硝化剂对TNBI得率的影响,并利用正交实验对工艺进行了优化,得到较优的工艺条件为反应温度80℃,反应时间6h,n(NaNO3)∶n(BI)为7∶1。该条件下硝化得率为58.7%。最后TNBI的总得率为28.6%。
  以第一步获得的TNBI作为原料,分别与盐酸肼、盐酸羟胺、盐酸胍制备了TNBI肼盐、TNBI羟胺盐和TNBI胍盐。采用红外光谱、核磁共振氢谱及元素分析对产物进行了结构表征,并分析了其热分解性能。研究了反应温度、反应时间、反应溶剂等因素对得率的影响,最后的得率为TNBI肼盐87.1%,TNBI羟胺盐79.5%,TNBI胍盐91.2%。通过密度瓶法测得TNBI肼盐密度1.78g/cm3,TNBI羟胺盐密度1.81 g/cm3,TNBI胍盐密度1.70g/cm3;通过可Kamlet法计算得到TNBI肼盐爆速8454m/s、爆压30GPa,TNBI羟胺盐爆速8370m/s、爆压31GPa,TNBI肼盐爆速7810m/s、爆压24GPa。
[硕士论文] 张丰宇
应用力学 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:乳化炸药泛指内相用硝酸盐或者硝酸盐为主的氧化剂水溶液,外相用燃料油,通过乳化剂同剪切力作用制成一种特殊乳化液—乳胶基质,再引入微小气泡或者气泡载体制成的抗水民用炸药。
  我国乳化炸药生产技术大体上可分为两大类,一类是传统的、不断完善的中低温敏化生产技术,该炸药特点是机械设备要求低、敏化效果好,可采用皮带(或钢带)生产过程中敞开输送。缺点是化学敏化发泡速度较慢,有一定的后效、药态软、装药粘度大难于控制。一类是前些年从国外引进并自主消化吸收完善的高温敏化生产技术,该技术的使用克服了中低温敏化生产技术的不足之处,在国内得到迅速推广应用,特别是硝酸铵水溶液的应用、静态乳化、静态敏化等新技术与迪博泰装药机的配套使用,使乳化炸药安全性得到了提高。目前,国内已建成或正在建的高温敏化技术生产线多达50余条,并呈逐年上升趋势,有逐步替代中低温敏化技术的趋势,已成为国内行业发展的方向。本文通过对乳化炸药中低温敏化与高温敏化技术在生产工艺、乳化技术、敏化技术以及产品性能等方面进行分析比较,可以得出高温敏化技术比中低温敏化技术生在本质安全性、产量、单位能耗、产品稳定性等方面都具有一定优势。高温敏化生产技术符合民用爆破器材行业发展趋势,是一种较先进的生产工艺技术。
[硕士论文] 李中南
应用化学 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:我国新疆、宁夏等地有很多自燃矿区,高温矿区的开采对炸药的耐热性提出了更高的要求。目前,大量研究集中于通过引入某些热分解抑制剂和惰性组份来提高炸药的耐热性能,工业炸药的耐高温性能或者说耐热性能与其爆炸能量水平是一对矛盾,要想提高炸药的耐高温性能必须牺牲一定的爆炸威力,根据露天开采的爆破实际,适当降低炸药的爆炸威力也能满足工程爆破的需求。
  本文通过ARC和C80实验研究了大理石粉、硫酸钠、X三种添加剂对铵油炸药热稳定性的影响,还通过简易恒温大药量实验进一步研究了三种添加剂对铵油炸药耐热性的影响,最后,测量了几种样品的爆速值,得出以下结论:
  (1)大理石粉的加入,对提高铵油炸药的热稳定性有一定的帮助,随着加入量的增加,提高程度趋于平稳,放热量降低较明显,爆速值也下降较多,耐热铵油炸药不适合选取大理石粉作为添加剂。
  (2)硫酸钠的加入,对铵油炸药的耐热性提高的效果较好,但从爆速的结果看,加入硫酸钠的铵油炸药爆速降低较多,可能会影响着炸药的爆炸威力,因此硫酸钠还不适于做耐热铵油炸药的添加剂。
  (3)X的加入,对铵油炸药的起始分解温度、外推起始分解温度都有明显提高,在大药量恒温240℃的实验中效果很好;虽然在C80测试中放热量有一点下降,但从爆速的结果看,X的加入对铵油炸药爆速的影响较小,甚至可能会有些提高,从几种实验综合评价,尿素非常适合作为添加剂混入铵油炸药炸药中,用以研发一种耐温型的铵油炸药,供高温矿区使用。
  (4)从理论计算到实验论证,初步设计出一种耐热铵油炸药的配方为:多孔粒硝酸铵、柴油、X的质量分数比为89.3%∶5.7%∶5%。
[硕士论文] 钱海
应用化学 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:乳化炸药因其原材料来源广泛、成本低、抗水性好、生产自动化程度高等优点已成为我国工业炸药中的主导产品。虽然乳化炸药爆速及相关爆轰参数都比较高,但是由于乳化炸药中含有少量的水,在高温高压的爆轰瞬间吸收一定的能量,在一定程度上使乳化炸药爆轰性能下降,使其在工程实际使用中受到了一定的限制。本文主要通过向乳化炸药中添加高能燃料铝来提高了乳化炸药爆炸性能,并通过热分析实验来测试含铝乳化炸药的热安定性。
  通过实验的方法,制备适用于爆破现场的乳化炸药,在向乳化炸药中添加不同含量、粒度以及形状的铝粉得到含铝乳化炸药。再通过测时仪法测量含铝炸药的爆速,利用水下爆炸法测得含铝炸药的比冲击波能、比气泡能和总能量来分析含铝乳化炸药的爆轰性能。再通过C80微量量热仪得到含铝乳化炸药的时间-温度-热流曲线,来分析含铝乳化炸药的热安定性。通过研究得出以下结论:
  1)当在乳化炸药中外加5%的铝粉时,乳化炸药爆速达到了最大;随着铝粉含量的增加,炸药的爆速呈减小趋势。含球状铝粉炸药的爆速要比含片状铝粉炸药的爆速要高一点;含小粒径铝粉的乳化炸药爆速要比含大粒径铝粉的乳化炸药爆速要高。
  2)在一定范围内,含铝乳化炸药的比冲击波能和比气泡能随着铝粉含量的增加而增加。小粒径铝粉对乳化炸药比冲击波能影响较大;大粒径铝粉对乳化炸药比气泡能能影响较大;粒状铝粉对乳化炸药比冲击波能影响较大;片状铝粉对乳化炸药比气泡能能影响较大。
  3)含铝乳化炸药的总能量随着铝粉含量的增加而增加。铝粉含量在0%到10%之间时,总能量增加的较快。含小粒径铝粉的乳化炸药的总能量比含大粒径铝粉的乳化炸药的总能量高。含片状铝粉乳化炸药的总能量比含球状铝粉的乳化炸药的总能量高。
  4)铝粉的加入使得乳化炸药的热安定性变差。随着铝粉含量的增加,乳化炸药的起始分解温度和外推分解温度都开始降低。
  5)当加入铝粉含量为5%时,含铝乳化炸药的放热量明显增加,表明铝粉对含铝乳化炸药的热分解有促进作用。在同一含量下,含大粒径铝粉乳化炸药的活化能要高于含小粒径铝粉的乳化炸药;铝粉形状对乳化炸药的活化能影响不明显。
[硕士论文] 何伟
兵器科学与技术 中北大学 2017(学位年度)
摘要:为了研究聚叠氮缩水甘油醚(GAP)及GAP球形药的异氰酸酯及非异氰酸酯固化,利用流变学等温测试方法对其固化曲线以及固化动力学参数进行了分析。具体比较了GAP/IPDI(异佛尔酮二异氰酸酯)和GAP/BPS(丁二酸双丙炔醇酯)两种体系的固化特性,并对不同粒径球形药、非金属固体填料(RDX、CL-20、AP)、金属填料Al、不同增塑剂、球形药GAP含量对固化曲线,表观活化能以及其他动力学参数(指前因子A,级数m和n)的影响进行了研究。提出了储能模量温度依赖性的概念,并通过该方法确定了在非等温测试中表征固化度的基本方法。利用该非等温方法研究了球形药中硝化纤维素对固化过程的影响,并且比较了DSC法与流变法在非等温测试中的动力学参数差异。得到以下结论:
  (1) GAP改性球形药的异氰酸酯固化,非异氰酸酯固化,以及该两种固化方式的结合一双固化的固化过程符合自催化模型。三种固化方法固化速率和表观活化能均不同。非异氰酸酯固化速率>双固化速率>异氰酸酯固化速率;异氰酸酯固化表观活化能>双固化表观活化能>非异氰酸酯固化表观活化能。
  (2)球形药固化开始阶段的溶解过程对GAP改性球形药的固化有重要作用,球形药在固化开始阶段溶解越充分,球形药固化速率越快,表观活化能越小。增大球形药中GAP含量以及选用对GAP改性球形药溶解能力更强的增塑剂可以加快在固化开始阶段溶解速率,加快固化速率,降低表观活化能。
  (3)球形药固化后期存在较长时间的扩散控制过程,在该过程中分子运动能力减弱,表观活化能急剧增大。在固化体系中加入固体填料(RDX、CL-20、AP)使扩散控制过程前移,并进一步提高表观活化能。
  (4)金属填料Al增强了固化体系的导热性,使固化体系热分布更加均匀而加快了固化速率,固化速率曲线出现异常。
  (5)引入储能模量温度依赖性对流变学非等温测试中固化度进行计算,可以对非等温过程进行初步计算。利用阿伦尼乌斯公式对储能模量的温度依赖性进行计算,可进一步优化计算过程。
  (6)利用非等温测试方法比较了GAP与GAP改性球形药与BPS的固化过程,结果表明硝化纤维素对GAP与BPS的固化过程起到阻碍作用,增大了固化体系的表观活化能。
  (7)比较了流变学非等温测试方法与DSC非等温测试方法,结果表明利用DSC法得到的动力学参数(指前因子,m,n)值均大于流变法得到的参数值,这与两种测试方法不同的测试环境以及不同的表征方法有关。
[硕士论文] 宋毅
信息与通信工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:球形药是目前使用最广泛的一种发射药,在制备过程中,药粒成型是一个重要的工序,成型质量决定了药粒最终的弹道性能。反应釜温度是成型过程中的重要指标,在成型工艺中,通过调节蒸汽阀实现对反应釜内溶液温度的控制。在生产中,获取溶液温度和蒸汽阀开度之间的关系较为复杂。基于这一难题,本文提出了基于传温模型的PID温度控制方法。
  论文通过分析蒸汽加热反应釜内溶液的传热方式,分别对1立方米和6立方米反应釜的三个传热过程进行建模并求解,得到了溶液温度与当前温度所需蒸汽量之间的关系,并通过对控制精度的分析,进行了蒸汽阀选型。通过对传温模型及控制方法进行仿真,并与实际测量值对比,验证了模型在反应釜容量为1立方米和6立方米的可行性。最后制作Labview上位机并进行现场调试来考核模型和控制方法,在成球阶段,到达稳态温度前的超调量为0.24%,稳态时最大相对误差为0.13%;在预蒸溶阶段,匀速缓慢升温过程的升温速度相对误差为1.1%,稳态时最大相对误差为0.16%;在脱水阶段,稳态时最大相对误差为0.15%;在蒸溶阶段,匀速缓慢升温过程的升温速度相对误差为0.3%。调试结果表明,该控制方法具有超调量小、稳定性高等特点,并且采用这种控制方法可以降低调试时间,也可起到节约蒸汽的作用。
[硕士论文] 袁和平
应用化学 安徽理工大学 2017(学位年度)
摘要:毫秒延时雷管广泛应用于冶金、煤炭、建材、水利水电、交通、核工业、城市建设等经济建设各个领域,随着工程爆破新技术的发展,对延时雷管的延时可靠性提出了更高的要求。目前国内烟火剂延时元件延时精度与国外产品相比仍有很大差距,还需要进一步提高。
  本研究主要讨论了毫秒延时元件燃烧稳定性受点火方式、气室长度和气室内温度压力条件的影响。
  实验设计了专门的模具,模拟延时元件在雷管中的状态,实验采用高速摄影记仪录延时元件每个药芯的延时时间;利用压电式压力传感器、微细热电偶分别测量气室内压力和温度峰值;将每个药芯看作单独的延时元件,计算了药芯延时时间的标准差。实验表明:
  (1)通过高速摄影可以清晰地观察到:延时元件被导爆管点燃后,起燃端面有少量正在燃烧的延期药粒喷出。喷出的粒药可以认为是延期药脉动燃烧形成的层状燃烧产物的第一层。
  (2)相同条件下,对比导爆管点火,引火药头点火时延时元件体延时时间更短;采用导爆管点火时,气室长度的改变对延时时间影响不显著;利用显著性检验分析方法发现:采用电引火药头式点火时,气室长度从12mm增加至20mm,2段和4段延期体延时时间均增加。
  (3)2段延时元件在气室压力0.5~2.5MPa范围内,4段延时元件在室压力0.5~3.0MPa范围内,它们的燃速与压力都呈现良好的线性增长关系;两种延时元件的燃速随气室温度峰值的增加呈现增加趋势。由于“预热效应”的快速消失,压力对燃速的影响占主导地位。
  (4)通过理论分析,微气体延期药的点火是一个气相点火过程,延滞期随气室压力和温度的增加而缩短。
  (5)以药芯作为研究单位,计算每个延时元件所有药芯延时时间的标准差,发现药芯延时时间标准差与气室内压力和温度之间无明显的规律和联系,说明相同情况下,影响延时精度的主要原因并不是气室内压力和温度,而是延时元件自身因素。
[硕士论文] 王俊
安全工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:水胶炸药的诸多优点,被广泛用于工业生产,但是水胶炸药有个缺点就是低温下拒爆。水胶炸药中的水在低温下会结冰,硝酸铵受温度影响较大,温度降低,会有大量硝酸铵晶体析出,导致爆轰难以传播下去。
  (1)从水胶炸药的组分和作用进行分析,根据水胶炸药的配方设计原则,设计出基础配方。配方主要组分为硝酸铵46.4%,硝酸甲胺31%,硝酸钠10.5%,水10.3%。
  (2)本实验选择了大量的抗冻剂来做硝酸铵的抗冻试验,发现了多元醇和糖类抗冻效果较好。实验表明:复配的抗冻剂比单质抗冻剂效果好,其中乙二醇和二甲基亚砜,乙二醇和蔗糖以及甲酰胺和山梨醇的这三种复配最佳。-15℃不结冰,且低温下硝酸铵析晶较少。特别是乙二醇和二甲基亚砜的复配,在-16℃下,硝酸铵溶液的溶解度达到70g。
  (3)低温下硝酸铵溶液仍然会析出晶体,并且这些晶体会聚集在一起,影响水胶炸药的传爆,降低感度和威力。实验中通过添加三类表面活性剂和阴/阳离子复配的表面活性剂来改善硝酸铵(AN)的析晶形貌和大小。实验得出结论,非离子表面活性剂对硝酸铵的晶形几乎不产生影响;阴离子表面活性剂比阳离子表面活性剂效果要好;添加阴/阳离子复配的表面活性剂的AN晶体尺寸要明显小于单一表面活性剂下的晶体。十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵的按摩尔配比在4∶1~7∶1的配比下效果最佳,晶体呈絮状,有少许小晶粒沉淀。
  (4)加入体积比为1∶1的复配抗冻剂(乙二醇和二甲基亚砜)其添加量为3%到水胶炸药中,放到冰箱中后,药卷外观较软,但是并不能正常起爆。说明仅仅加入抗冻剂并不能提升水胶炸药的低温性能。
  (5)加入体积比为1∶1的复配抗冻剂(乙二醇和二甲基亚砜)添加量为3%以及十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵摩尔比为4∶1的复配的表面活性剂添加量为0.1%加入到水胶炸药体系中,实验发现,该种抗冻水胶炸药在-15℃成功传爆,而且爆速达到了3000m/s。
  (6)优化抗冻水胶炸药的配方,使该配方能够适应更加恶劣环境。加入高能物质铝粉,最终该抗冻水胶炸药在低温下爆速能达到3500m/s。
[硕士论文] 宋朝阳
安全工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:纳米复合含能材料是一种纳米组分均匀分散在复合体系中的特殊含能材料,可发挥纳米材料特有的表面特性,改善传统含能材料感度高、输出能量低等缺点,是当前研究的热点课题。本论文结合溶胶-凝胶法,以高能炸药丁四醇四硝酸酯(ETN)为主体炸药,以安全无毒的Cr2O3为凝胶骨架材料,以活性纳米Al粉为添加剂,制备出Al/Cr2O3/ETN纳米复合含能材料,并对其性能进行了研究。具体内容如下:
  首先,制备复合含能材料。利用溶胶-凝胶技术,制备出主体凝胶Al/Cr2O3,对工艺条件进行了探讨,包括凝胶前驱体盐的选择性实验、凝胶前驱体的浓度调节、溶剂的选择、环氧丙烷的用量以及溶液不同初始pH值。向主体Al/Cr2O3凝胶骨架中添加ETN,制备出Al/Cr2O3/ETN复合湿凝胶。利用真空冷冻干燥技术将样品干燥6h得到纳米Al/Cr2O3/ETN复合含能材料。
  其次,样品的分析与表征。利用扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、红外光谱(IR)对样品的微观形貌、元素组成及结构特征进行了表征分析。结果发现:在复合材料中,纳米Al表面明显被粒子包覆,这些粒子为纳米ETN和Cr2O3的混合物,被包覆结构大小约100nm;纳米复合含能材料由C、N、O、Al和Cr元素组成,符合纳米Al/Cr2O3/ETN复合含能材料的元素构成;此外,复合材料中存在Cr2O3和ETN的特征峰,与纳米Al/Cr2O3/ETN复合含能材料组分一致。
  最后,样品的性能测试及分析。机械感度和热分解的测试结果发现:纳米复合含能材料的撞击特性落高随着ETN含量增加而减小,其摩擦感度随着ETN增加而升高,特别是纳米复合含能材料的机械感度均低于其组分的物理混合物。不同ETN含量的纳米复合含能材料的热分解温度均低于纯ETN的热分解温度,表明纳米Al和纳米Cr2O3对ETN的热分解起到一定的催化作用,样品的感度降低显著,此纳米复合含能材料具有安全钝感的特性。以上探讨为工程领域的进一步应用提供了参考。
[硕士论文] 刘换敏
材料科学与工程 西南科技大学 2017(学位年度)
摘要:粒径均一、大小可控、组织结构均匀的高质量球形发射药是解决中小口径身管武器弹道性能偏差大问题的关键,但目前现有球形药制备工艺难以实现球形发射药粒径的可控制备,本研究采用微流控技术制备单基球形发射药和双基球形发射药。主要研究内容如下:
  (1)单基球形发射药的制备与表征。研究了连续相(水相)和分散相(油相)的流速比以及分散相的溶棉比对单基发射药成球效果的影响,利用激光粒度仪和图像分析法对制备的发射药进行了粒径分布分析,通过电子显微镜(SEM)对单基球形发射药的表观形貌、内部结构进行表征。结果表明,水油两相流速比为1000μL/min:100μL/min,溶棉比在50:2.0~50:3.0范围内时,在微流控管道中可以形成稳定的液滴,经固化、干燥后,所得单基球形发射药粒径从250μm增加到350μm,内部组织结构均匀、致密,且在溶棉比为50:3.0时,堆积密度可达0.81g/cm3,根据Krumbein球形度公式计算得到的球形度为0.90。
  (2)双基球形发射药的制备与表征。研究了溶棉比对双基发射药成球效果的影响,利用电子显微镜(SEM)对双基球形发射药的表观形貌进行了表征,并利用密闭爆发器对溶棉比为50:3.5制得的球形发射药进行了燃烧性能测试。结果表明,水油两相流速比为1000μL/min:100μL/min,溶棉比在50:2.5~50:3.5范围内时,在微流控管道中可以形成稳定的液滴,经固化、干燥后,所得球形药粒径在260μm~300μm内可控。且在溶棉比为50:3.5时,制得的双基球形发射药的堆积密度可达0.92g/cm3,根据 Krumbein球形度公式计算得到的球形度为0.90,密爆实验数据表明,该条件下制备的球形药燃烧稳定,燃烧曲线遵循球面减面燃烧规律。
  微流体技术为球形发射药的制备提供了一种新的工艺。
[硕士论文] 闫喜艳
化学工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:为改善硝胺发射药的力学性能,本文分别采用不同分子量的聚乙二醇(PEG)和环氧氯丙烷(ECH)为原料,在碱性催化剂的作用下合成了不同数均分子量多羟基聚醚;用所合成的多羟基聚醚作为一种硝胺发射药(RP5)药片材料的增韧剂,采用半溶剂法压制了增韧剂质量分数分别为1%、2%和3%的单孔管状硝胺发射药试样。采用摆锤冲击试验机和落锤冲击试验机分别测试了硝胺发射药试样的径向和轴向抗冲击性能,用万能试验机测试了试样的抗压缩性能。同时,以添加了低聚合度GAP增韧的RP5药片为基体,压制成不同增韧剂含量的单孔管状硝胺发射药试样,测试了其力学性能,并将力学性能较好的聚醚-2为增韧剂的试样与其进行了对比。本文主要的研究结果如下:
  由于硝胺发射药试样在挤出成型时会形成部分取向结构,故对其施加径向和轴向冲击力测试抗冲击性能时呈现出的结果不完全相同。不同数均分子量的多羟基聚醚都能够在一定程度上提高硝胺发射药试样的抗冲击性能和抗压缩性能,但随着聚醚数均分子量增大,增韧效果不再明显。在低温(-40℃)下,聚醚的数均分子量为5618、添加量为3%时,试样的抗压性能提升效果较好,压缩强度较无增韧剂试样提升约一倍;聚醚的数均分子量为5618、添加量为3%时,试样的径向抗冲击性能较好,较无增韧剂试样提升约53%;聚醚的数均分子量为2118、添加量为3%时,试样的轴向增韧效果较好。
  低聚合度GAP能够在一定程度上提高硝胺发射药的力学性能,但GAP加入量过多时效果不明显。在低温(-40℃)下,GAP添加量为1%时体系综合力学性能较优,其抗冲击性能和抗压缩性能比无增韧剂试样分别提升了33%和20%;在其他条件相同的情况下,当压缩速度由1 mm/min增大到10mm/min时,以聚醚和GAP为增韧剂的试样的压缩强度都呈现出相应增大的趋势。通过实验对比表明,以多羟基聚醚-2((Mn)=5618)为增韧剂的硝胺发射药试样的力学性能的提升效果优于含GAP的试样。
[硕士论文] 马媛
安全科学与工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:2,4,6-三硝基甲苯(TNT)是当前最常用的含能材料之一,由于其合成流程简单,成本低,而且感度低安全性能好,故以TNT为基的熔铸炸药在弹药领域普遍使用。但是,TNT跟现今高能炸药相比具有相对较低的密度,爆轰性能也比较差,不能够很好地满足现如今武器对炸药高能的需求。目前,共晶技术已逐步成为构筑新型含能材料并调控其性能的一种新策略,对含能材料的发展具有重要意义。本文为了提高TNT能量,拓宽其在含能材料领域的应用范围,采用共晶技术将TNT与结构类似且具有较高能量的炸药1-氯-2,4,6-三硝基苯(TNCB)和2,4,6-三硝基苯(TNB)在分子水平上相结合,在保持TNT低熔点与低感度特性的基础上,制备得到综合性能优于TNT的两种共晶炸药,为今后高能、低感及低熔点炸药分子的设计制备提供了新思路、新方法。论文主要工作如下:
  (1)采用理论与经验相结合的方法,以及对主体炸药TNT结构与性能特点的分析,基于氢键、卤键等分子间相互作用的判断设计出了两种TNT基共晶炸药——共晶TNT/TNCB和共晶TNT/TNB。采用溶剂挥发法,以无水乙醇作溶剂,制备得到TNT/TNCB和TNT/TNB两种共晶炸药。
  (2)采用单晶X射线衍射分析仪对TNT/TNCB和TNT/TNB两种共晶炸药分析表明,两者都以摩尔比1∶1相结合,都属于单斜晶系,P21/c空间群。其中TNT/TNCB为淡黄色柱状结晶,其分子式为C13H7ClN6O12,分子量为474.7,密度为1.743 g/cm3。TNT/TNB共晶炸药为浅棕色短柱状结晶,其分子式为C13H8N6O12,分子量为440.25,密度为1.646 g/cm3。由于TNCB与TNB结构类似,故两种共晶晶体内部均呈现出双层TNT分子与双层配体分子交替出现的波浪形堆积模式。共晶晶体内主要存在C-H…O型氢键、-NO2与苯环间的p-π相互作用及苯环间π-π相互作用。此外,在TNT/TNCB共晶内部还存在C-Cl…O键的作用。这些分子间作用力的共同作用使共晶结构得以稳定存在。
  (3)采用差示扫描量热仪对两种共晶炸药的热性能进行表征分析,结果显示,TNT/TNCB、TNT/TNB两个共晶的熔点分别为72.7℃和67.9℃,均低于纯组分TNT(81.3℃)、TNCB(84.1℃)及TNB(119.5℃)。该结果表明,通过共晶技术,可以获得熔点均低于纯组分的共晶炸药,这为目前爆轰性能优良但熔点稍高的炸药应用于熔铸炸药提供了可能性。
  (4)采用落锤撞击测试装置对两种共晶的撞击感度进行了测试,测试结果表明,TNT/TNCB共晶炸药的特性落高(h50)为92.9 cm,低于两纯组分TNT(83.5 cm)和TNCB(59.6 cm),表明共晶炸药感度优于原料,安全性得到了很大提高;TNT/TNB共晶炸药的h50为112.2 cm,介于两纯组分TNT(83.5 cm)和TNB(118.9 cm)之间,但与TNT相比,感度大幅度降低。
  (5)采用理论计算的方法对共晶炸药的爆轰性能进行了预测,结果显示,TNT/TNCB共晶的爆速为6837m/s,爆压为21.08 GPa; TNT/TNB共晶的爆速为6961m/s,爆压为20.87 GPa;较主体炸药TNT(6670m/s,19.24 GPa)均有提高。这表明通过共结晶技术,炸药爆轰性能也得到了很大改善。
[硕士论文] 边红莉
兵器科学与技术 中北大学 2017(学位年度)
摘要:许多高能炸药由于其高输出能量越来越受到关注,但是同时它们存在着对外界刺激敏感的缺点,如何在保持高能炸药能量的情况下降低其感度成为了各国学者研究的焦点。本文通过对常用高能炸药和钝感炸药的性能了解,利用钝感炸药感度低的特点和高能炸药能量高的特点,综合考虑炸药的性能,首先将NQ进行了球形化,然后在此基础上制备了CL-20/NQ包覆颗粒,为了改善CL-20/NQ包覆颗粒的缺陷,设计制备了CL-20/Estane/NQ核-壳结构颗粒,并对HMX/NQ复合材料进行探究性制备,对制备的球形NQ、CL-20/NQ包覆颗粒、CL-20/Estane/NQ核-壳结构颗粒、HMX/NQ复合材料进行了表征。
  首先,利用喷雾结晶法将NQ球形化,以N-甲基吡咯烷酮作为NQ的溶剂,无水乙醇作为非溶剂,六水硝酸镍作为晶型控制剂,采用喷雾结晶法制备了球形硝基胍晶体。单因素法确定制备高堆积密度球形NQ的最优工艺条件为:室温,溶剂与非溶剂体积比为1∶10,晶型控制剂质量分数为0.5%,喷雾压力为0.6 MPa,超声频率为40 Hz,搅拌速度为450 r/min,喷雾完毕继续超声震荡搅拌20 min。用标准容器法、扫描电子显微镜(SEM)、差热扫描量热法(DSC)和X-射线衍射仪(XRD)对最优球形NQ进行分析。结果表明:制备的NQ呈球形,堆积密度为1.232 g/cm3,较原料NQ提高0.943 g/cm3,DSC测得分解温度为258.71℃,较原料NQ提高8.03℃。
  其次,利用喷雾重结晶法将CL-20进行重结晶细化,然后使用喷雾结晶工艺对其进行包覆,将NQ与六水硝酸镍的N-甲基吡咯烷酮溶液雾化喷入CL-20悬浮液中制备CL-20/NQ包覆颗粒,结果表明:制备的CL-20/NQ包覆颗粒与CL-20/NQ混合物相比活化能提高,热爆炸临界温度降低,即提升了热动力学原点温度以下的热稳定性,其撞击感度与CL-20/NQ混合物相比,特性落高H50提升了10.9 cm,较原料CL-20提升了32.65cm。
  第三,为了改善CL-20/NQ包覆颗粒的缺陷,设计制备了CL-20/Estane/NQ核-壳结构颗粒,将细化干燥后的CL-20颗粒悬浮在水中,用少量的粘结剂对其进行第一次包覆,制备成CL-20/Estane颗粒,然后将干燥后的CL-20/Estane颗粒分散在无水乙醇中形成悬浮液,用NQ对CL-20/Estane颗粒进行第二次包覆制备成CL-20/Estane/NQ核-壳结构颗粒。结果表明:NQ在CL-20/Estane颗粒表面堆积,其活化能与热爆炸临界温度与CL-20/NQ包覆颗粒相比分别提高了22.71 KJ/mol、24.89℃;撞击感度与CL-20/NQ包覆颗粒相比,特性落高H50提升了9 cm。
  第四,为了探索降低HMX感度的新方向,利用喷雾结晶法试探性的制备了HMX/NQ复合材料,并对制备的HMX/NQ复合材料进行了表征,结果表明:制备的HMX/NQ复合材料是复合式包覆,其中HMX在复合材料DSC曲线上表现的活化能比HMX原料高17.19 KJ/mol,但热爆炸临界温度有稍许降低,这说明HMX/NQ复合材料在热动力学原点温度以下的热稳定性提高,而HMX/NQ复合材料的撞击感度较HMX/NQ混合物的撞击感度降低,特性落高H50提升21.6 cm,较HMX原料提升66.9 cm。
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