按照CJ和ZND模型, 在所有可能的终点状态中CJ面爆轰产物的熵最低,而且系统永远达不到热力学平衡态,不符合热力学基本定律.为克服这些缺点,取热力学平衡态作为爆轰过程终点,建立了一种新的共轭爆轰模型.在共轭爆轰模型中,阵面激发化学反应释放出的能量,使得爆轰产物粒子朝不同的方向运动.每一对分别向前和向后运动的粒子被称为共轭对.共轭对在微爆炸中产生并在膨胀中湮没,将此过程与爆轰波传播相关联,建立了共轭爆轰模型.它从守恒定律和热力学定律导出, 没有类似于CJ假设之类的附加条件.共轭爆轰模型方程组封闭且有唯一解.对于理想气体,由该模型得出的爆轰参数与CJ-ZND模型相近.

按间接法工艺,以3-溴甲基-3-氰乙氧基甲基氧丁环均聚物(PBMCMO)与叠氮化钠在二甲基甲酰胺介质中合成出了一种新型液体端羟叠氮聚醚黏合剂(PAMCMO).聚合物具有如下性能:数均分子量2 500,玻璃化转变温度-38.75 ℃,热分解温度为253 ℃,氰乙氧基的引入可使PAMCMO的溶解度参数达到23.45(J/cm3)0.5,与硝酸酯增塑剂具有良好的混溶性.

通过理论计算探讨了DNTF的能量特性,由氮当量公式建立了DNTF的D-ρ0经验公式为D=2 171+3 651ρ0,计算的Dmax为9 243 m/s;DNTF的P-ρ0关系式为P=10.8175ρ02-0.574,计算的Pmax为40.01 GPa;相对作功能力计算值为172.9%TNT当量.结晶形貌分析结果表明,纯DNTF的结晶形态、致密性及可熔铸性优于TNAZ,铸装药柱密度可达91%TMD以上,从而说明DNTF是一种具有高能量密度、高爆速、高作功能力的可铸装炸药.

建立了一种适应乳化炸药特性的撞击感度测试方法.该方法采用现有的WL-1型落锤仪,在击柱间加石英砂测其特性落高,通过对比不同乳化炸药特性落高值的大小来对比不同乳化炸药的撞击感度.该方法科学可靠,简便易行,可以分辩不同乳化炸药之间的撞击感度差异.试验表明,不同品种不同工厂生产的乳化炸药,其撞击感度可能有较大的差异.

介绍了形成高速、飞行稳定且后效好的爆炸成形弹丸的基本设计准则以及几种形成尾翼的结构设计方法.通过总结现有爆炸成形弹丸技术的实验、数值模拟和具体应用实例,提出了爆炸成形弹丸技术的发展方向和新的应用前景.

通过爆热对比实验和炸药爆轰后固体产物的X-衍射实验,研究了加入含Ti-Ni复合金属粉的金属化炸药的反应机理.实验结果表明,这种复合金化炸药的爆炸反应同时存在合金化反应和氧化还原反应,氧化反应要比合金化反应快,这与化学动力学是相符的.

运用改进的MOCL程序,数值模拟了线性聚能装药金属射流的形成以及射流侵彻岩石的全过程,得到了锥角为60°的聚能装药结构爆轰产物膨胀、药型罩变形、射流形成过程及锥角为60°和90°时的射流速度梯变分布.不同时刻射流的分布显示,在拉伸过程中,锥角为60°的聚能射流速度变小,速度梯度较大,头部速度为4 500 m·s-1;锥角为90°的聚能射流,头部速度为3 500 m·s-1速度梯度较小,与实际物理过程相一致.结果表明,模拟结果基本符合聚能射流的物理现象和规律,说明采用的物理模型和数值算法是合理的.

按照确定的火炸药生产质量评定指标体系,通过确定评定指标的含义及统计计算方法,实现底层指标的统计计算,然后采用极大和极小型效用函数将底层指标统计值转换成极大型指标评定值,运用层次分析法确定主观权重,再综合确定指标体系的权重.根据评定目标,运用加权综合法确定定量评定数学模型,进行综合评定和分目标评定,通过产品分级,查找薄弱环节,实现火炸药产品生产质量定量评定.

对火炸药的生产过程进行了分析,给出火药生产的单元过程模型,指出了影响其绿色度的主要因素及选择评价指标的要求,建立了基于数据包络分析法的绿色评价模型,在这一模型中把工艺系统的具体生产活动作为评价对象,提出了绿色前沿面的概念,绿色前沿面表示一个工艺系统在绿色制造意义上所能达到的最优状态的空间.在此理论基础上,为火药柔性生产线实行绿色制造编制了软件GreenPro,给出了应用数据包络分析法进行绿色制造过程评价的实例.应用实例表明,这一理论适合火炸药生产企业进行绿色评价的要求.

设计了一种由松质球扁药和密质球扁药组成的低温度系数装药,其温度系数由混合药中松质药的含量控制.在不同温度下,用密闭爆发试验和30 mm火炮试验测定了装药的燃烧性能、膛内压力波和物理稳定性.结果表明,该装药具有较低的温度系数,膛内燃烧稳定,良好的物理稳定性和装药安全性.

通过对发射药燃烧性能调节与控制技术途径的对比分析,提出了适用于高增塑剂含量的叠氮硝胺(DIANP)发射药燃烧性能调节与控制技术方案,确定了适合DIANP 发射药的钝感包覆剂配方.利用密闭爆发器研究了钝感包覆DIANP 发射药的燃烧性能及其影响因素,试验结果表明:采用钝感包覆处理技术可以降低DIANP 发射药的初始燃气生成猛度,获得了渐增性燃烧的效果.钝感包覆剂的用量是影响钝感包覆DIANP 发射药燃烧性能的主要因素.

首先对炮射导弹的发射特点进行了分析,认为炮射导弹发射药的特殊性在于燃烧压力介于固体推进剂和常规固体发射药之间;针对炮射导弹发射过程中小于100 MPa的压力范围,采用密闭爆发器在相应的压力条件下对其燃烧特性进行测试与评价,并与常规枪炮发射药的测试结果进行比较,认为两者之间具有不同的特征表现,对新型炮射导弹发射药的装药设计具有指导意义.

利用建立的以准一维气相反应流为基础的推进剂稳态燃烧模型,计算了推进剂配方组成对催化燃烧性能的影响,从化学结构的角度分析了平台燃烧的影响因素,由此解释了平台燃烧全过程的化学本质和推进剂燃速压强指数的化学本质,提出了平台推进剂配方和燃速优化设计的原则,为燃速和燃速压强指数的调节提供了理论依据,其结论与国内外实践结果相一致.

用含异氰脲酸酯基的环氧树脂与甲基丙烯酸反应合成了含有碳氮杂环的乙烯基酯树脂,研究了环氧基/羧基摩尔比、催化剂用量以及温度对反应的影响,确定了最佳反应条件,并利用红外光谱对其结构进行了表征.该树脂采用苯乙烯为交联剂,固化后延伸率达到7.2%,拉伸强度高达74.7 MPa, 与通用的乙烯基酯树脂相比延伸率得到提高.合成的碳氮杂环乙烯基酯树脂具有较好的力学性能和应用前景.

研究了超高燃速推进剂的侧面限燃包覆.通过包覆层厚度、中止燃烧、间接证明实验,证实了采用硬质PVC黏合剂为内层,添加石棉粉的醋酸纤维素为外层的包覆层,可以使超高燃速推进剂侧面不发生窜火,达到稳定对流燃烧,燃速可达1 000 mm/s以上.

探讨了溶剂压伸工艺成型压力和加入补强剂等技术对AP-CMDB高燃速推进剂的力学性能影响.研究结果表明,采用加入功能添加剂的方法,有效地提高了该推进剂的力学性能,可将-40℃的抗冲击强度由3.38 kJ/m2提高到6.17 kJ/m2,其它性能与原配方相比基本相当.该技术为解决此类推进剂毛刷式或悬壁梁式发动机装药低温工作易产生碎药问题及拓宽其应用领域奠定了技术基础

研制了一套固体火箭发动机装药排气羽烟特征信号的检测系统,确定了固体推进剂发动机的实验条件,对4种推进剂进行实时检测,得出燃气烟雾对多波段信号衰减的透过率,并对测量系统可能带来的误差因素及系统的不确定度进行了分析.

通过TG、DSC等热分析技术可以得到物质在常规热分解过程的主要固相产物.为了进一步考察[Co(CHZ)3](ClO4)2(CoCP)的热分解行为,采用T-jump/FT-IR在线分析技术测定了CoCP的快速热分解气体产物.CoCP在1 atm下以一定的升温速率达到设定的温度进行快速热分解.利用其快速热分解过程的控制电压变化曲线,可以得知CoCP在快速热分解过程的吸热、放热变化情况;用快速扫描傅立叶变换红外,可以解析分解过程中逸出的12种红外活性气体.研究发现,在CoCP快速热分解过程所产生的12种气相产物中,以CO的浓度最高,NO和HCN为主要的含氮气相产物,含碳气相产物以CO,CO2和H2C=O为主;并给出了其主要气相产物的浓度随时间的变化曲线.

塑料粘结炸药JOB-9003加速老化试验后,利用扫描电子显微镜(SEM)观察到炸药表面有针状晶体析出,在75℃贮存3个月的条件下,贮存器皿壁上已有晶体迁移出.利用高效液相色谱(HPLC)对其中的炸药成分含量进行了分析,发现TNT含量下降了17.65%.XPS结果显示在不同贮存温度下表面元素含量不同.并利用气相色谱-质谱(GC/MS)对迁移出的组分进行了表征,表明迁移物除TNT外,还有低熔点物质及炸药杂质.

介绍了美国《工程索引》(Ei)的历史及主要产品,讨论了Ei数据库的选刊原则以及Ei对文摘的具体要求,论述了Ei来源期刊的3个层次,包括核心期刊、选做期刊及扩充期刊,对2000-2002年Ei收录《火炸药学报》论文进行了统计分析.