从发射药能源的本质特性出发,将发射药的科学技术剖析为能量生成与集约、能量释放与转化、能源制造与加工、能源表征与评价4个层面,并对其进行了描述,期望对发射药科学技术本质的认识、相关科学技术概念加以深化,同时为发射药研究者提供参考.

火药弧厚和装药量是影响火炮最大膛压的两个重要的随机因素.本文用方差分析法对不同弧厚和不同装药量下最大膛压的样本值进行了显著性检验.在检验时,每个因素取两个不同水平,每个水平取两个样本,通过样本的统计量来检验不同因素对最大膛压的影响程度.检验结果表明,火药弧厚对最大膛压影响的敏感性比装药量强.所得结论对火炮的装药设计具有一定的指导意义.

介绍了变燃速发射药的原理和实现方法,内层采用高燃速发射药,外层为低燃速发射药,从而达到变燃速的目的;分析了双层结构变燃速发射药的密闭爆发器燃烧性能及30mm火炮内弹道试验结果.与高分子包覆单基发射药相比,双层结构变燃速发射药具有较好的燃烧渐增特性和明显的低温度系数效果.

研究了10种不同纳米催化剂对双基或RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响,发现经表面处理的纳米复合物(n-TPCC)是一种非常有效的纳米催化剂,它使得双基推进剂在6～10MPa呈现麦撒燃烧特征,8～10MPa的压力指数为-0.867;改进n-TPCC加入方法后,可显著提高n-TPCC在低压下的催化效率;在RDX-CMDB推进剂中,n-TPCC与碳黑复合后,其催化效率进一步提高,且使推进剂在12～22MPa出现了一个宽压力范围的平台区,燃速压力指数小于0.3.

以甲苯二异氰酸酯(TDI)、聚氧化丙烯二醇DL-400(Mn=340)、二羟甲基丙酸(DMPA)、1,4-丁二醇(BDO)为主要原料,制得水性聚氨酯乳液(WPU),用FTIR表征了其结构.以WPU、水、丙烯酸丁酯为原料,分别以AIBN、(NH4)2S2O8-NaHSO3作引发剂,采用种子乳液聚合的方法制备了聚氨酯-丙烯酸酯乳液(PUA),运用TEM表征了PUA乳液的粒子形态.结果表明:以AIBN为引发剂合成了具有核壳结构的PUA乳液,壳层为黑色的聚氨酯胶粒,核层为白色的聚丙烯酸酯胶粒;而(NH4)2S2O8-NaHSO3引发的乳液不具有核-壳结构,黑白粒子相间分布.采用加入10%明矾水溶液使核-壳乳液破乳的方法包覆RDX,并用SEM观察RDX的表面变化,证实包覆后的RDX表面有均匀的包覆层,且颗粒间流散性较好.

建立了含4种不同晶形快燃物(立方体、球形、长方体、片状)无烟改性双基推进剂的燃烧数学模型,推导出推进剂燃速数学表达式,以及在推进剂燃烧方向上快燃物有效使用粒径的数学表达式.运用建立的数学模型分别计算了含5%和7%快燃物ACP的某推进剂在不同压强下的燃速,计算结果与实测燃速基本吻合.

通过使用显微红外光谱(MIR)和X射线光电子能谱(XPS)技术,研究了树形分子键合剂(DBA)对HMX晶体的粘附性能及其界面相互作用机理.实验表明,树形分子键合剂可以与HMX分子的-NO2基团形成诱导效应,-CN含量高的DBA分子对HMX具有较好的粘附性能,从而为开发HMX晶体的有效键合剂提供理论指导.

通过水下爆炸试验研究了RDX和HMX对EAK基熔铸分子间炸药水下能量的影响.结果表明,RDX和HMX对EAK基混合炸药起到明显的增能作用,但对含铝和非含铝体系有不同的作用效果.爆速和撞击感度测定表明,EAK-RDX混合炸药爆轰的理想化程度和稳定性及撞击感度随RDX含量的增加而增加.从能量和撞击感度两个方面综合考虑,RDX的较佳加入量应为20%～30%.

首次以化合物中硝基集居总数作为硝基吸电子力,将其作为衡量硝基化合物(C-NO2键必须是分子中最弱的键)感度大小的一个标准,即硝基吸电子力越大,化合物的感度越低.B3LYP/6-31G**水平下,系统研究苯、甲苯氨基硝基衍生物表明:当氨基硝基处于共轭体系中时,氨基加强C-NO2键的次序为邻位强于对位,而间位氨基会削弱C-NO2键;当氨基硝基不处于共轭体系中时,氨基对C-NO2键的影响主要是诱导效应和空间效应,当氨基和硝基相隔数个原子时,这些效应将变得十分微弱.

综述了新一代氧化剂二硝酰胺铵盐(ADN)在固体推进剂、炸药及发射药中的应用研究进展,认为ADN是替代推进剂中过氯酸铵氧化剂的最佳侯选物.提出了优化工艺、降低成本、改进ADN稳定化和球形化技术以及ADN应用方面的建议.

利用自制装置,采用连续投加O3、H2O2的方式,研究了O3/H2O2对废水中TNT的降解规律.结果表明,与O3作用相比,O3/H2O2工艺可显著提高TNT的降解率,还可避免中间产物的形成与积累;在试验研究条件下,H2O2∶O3的最优摩尔比为1,最佳初始pH值在11左右,利用缓冲溶液可维持反应体系pH值的稳定,但不利于O3/H2O2功效的发挥,反应适合在常温下进行,尽量避开40℃左右;动力学特征分析表明,O3/H2O2降解TNT偏离伪一级反应动力学规律.

根据有限水域中TNT、钝化RDX的测试结果,结合所采用传感器的特点,得出了一种修正冲击波参数(峰压、比冲能)的方法.结果表明,修正后的峰压与计算值接近,TNT、钝化RDX的比冲能分别占其总能量的46%、44%左右,并使测试总能量占其爆热值的95%以上.

以1,1,1-三溴甲基-1-羟甲基甲烷为原料,无水乙醇为溶剂,在NaOH的作用下经关环反应合成了3,3-二溴甲基氧丁环(BBMO).BBMO经叠氮基取代反应制备出3,3-二叠氮甲基氧丁环(BAMO).BAMO单体经阳离子开环聚合即可制备出固态含能黏合剂PBAMO.用核磁、红外、DSC和GPC表征了聚合物的结构,测试了PBAMO的理化性质.结果表明,PBAMO具有感度较低,熔融温度适中,熔融黏度较低等特点,可以作为含能热塑性弹性体的硬段成分.

用药柱特性试验和X射线探伤测定了分别由压煮RDX与丙精RDX制成的两种CH-6混合炸药的药柱特性.结果表明,由压煮RDX制成的CH-6混合炸药,其药柱特性优于由丙精RDX制成的CH-6混合炸药.确定了造成这种结果的原因.

从混合********设计中存在的问题入手,综合考虑与混合炸药性能相关的多种因素,与氧平衡的原则相结合,得出了某混合炸药在一定约束条件下配方的数学模型.应用数学模型进行了混合**********设计,结果表明,用excel数值方法对该模型求解混合炸药热的结果与相同条件下的实验结果相一致.

报道了在不同颗粒尺寸TATB基PBX体系制备过程中的微观结构,重点研究了高填充率PBX体系,结合多种高分辨率的微观结构与组分表征手段如SEM、EDX、XRD等,观察到了一些典型的原生和再生缺陷以及黏结剂的分布特性,初步建立了颗粒、造型粉、药柱之间系统表征的联系,为材料宏观性能的改进提出了新的途径.

为了提高传爆药柱的起爆能力,提出将多点同步起爆网络用于起爆新型传爆药装药结构的方法,设计了"一入四出"、"一入八出"同步起爆网络,分析了"一入四出"、"一入八出"同步起爆网络的同步时间,并进行了起爆威力试验验证.试验结果表明,将多点同步起爆网络用于起爆新型传爆药装药结构后,传爆药的起爆能力显著提高.

讨论了N2O4/O3硝化芳烃的动力学行为,利用稳态处理方法得出了反应动力学模型.Raman光谱显示N2O4/O3反应体系不存在硝酰阳离子,说明N2O4/O3硝化芳烃不是硝酰阳离子的亲电取代过程.N2O4/O3硝化苯和甲苯时,反应速率对苯和甲苯的浓度为零级、对四氧化二氮为0.5级;当N2O4/O3硝化氟苯时,反应速率对氟苯为1级、对四氧化二氮为零级,实验结果与动力学模型相吻合.通过竞争实验测定出N2O4/O3硝化芳烃的哈米特方程logfRP=-7.26σ+p-0.125,反应常数为-7.26,与混酸硝化取代芳烃的反应常数相近,说明这两种硝化反应过程中决定异构体分布的过渡态具有相似结构.

综述了探测炸药在国内外研究的进展,包括核四极共振的探测方法、激励信号的方式和多脉冲序列技术、SQUIDs先进探测技术的应用、虚假信号及干扰信号的消除和炸药与核四极共振信号的关系,提出了核四极共振探测炸药中存在的问题及解决该问题的建议

介绍了一种用于火工品闭气塞检测的自动装置.利用图像处理技术和PLC控制技术实现了对工件的几何尺寸和表面缺陷的自动检测.详细介绍了该装置的检测原理、方法和实施途径.经对工件实际测试获得了一组测试数据.结果表明,该装置能够显著地提高检测效率和加工质量,其分辨率可达到4μm,对其它火工品异型件的自动检测具有重要的推广价值.

用DSC和TG研究了含纳米碳管的CL-20热分解特性.结果表明,纳米碳管的加入降低了CL-20的起始分解温度和分解峰温度,活化能由原来的184.3kJ/mol降低为172.2kJ/mol,放热量也由原来的2604.48J/g降低到2256.69J/g.同时,随着纳米碳管百分含量的增大,CL-20的起始分解温度、分解峰处温度、活化能以及放热量都逐步降低.