• 主管:中国科学技术协会

    主编:魏 卫

    ISSN 1007-7812

     
  • 主办:中国兵工学会与中国兵器工业第204研究所共同

    出版:《火炸药学报》 编辑部

    CN 61-1310/TJ

过刊目录

  • 2010年, 第33卷, 第5期      刊出日期:2010-05-25
      
  • 全选
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  • 周超, 李国平, 罗运军
    2010,33(5): 1-4.
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    以端羟基聚乙二醇(PEG)为反应底物,甲苯为溶剂,在80℃下用二氯亚砜对端羟基氯代;再在N,N-二甲基甲酰胺中,与叠氮化钠进行叠氮化反应得到端叠氮基聚乙二醇(N3PEG)。用FT-IR、13CNMR、DSC等对产物进行了表征。结果表明,聚乙二醇端羟基峰消失,同时出现明显的叠氮基特征峰;聚乙二醇端羟基活泼氢的吸收峰消失,说明聚乙二醇端羟基叠氮化反应完全,转化率高;端叠氮基聚乙二醇的熔点有所下降,有利于该黏合剂体系在固体推进剂中的应用。
  • 张丘, 黄交虎, 孙杰
    2010,33(5): 5-7.
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    采用DSC研究了10.7μm、2.6μm和40nm铝粉对RDX热分解的影响。结果表明,微米铝粉对RDX的热分解基本没有影响;40nm铝对RDX的一次分解和二次分解均有明显的促进作用;随着40nm铝含量的增加,RDX的二次分解峰凸显出来并提前,峰形变得尖锐;当40nm铝质量分数为30%时,二次分解峰掩盖一次分解峰且RDX的放热量由600kJ/mol增加到1〖KG-*9〗600kJ/mol。采用TG-DTG研究了不同粒度的铝粉(质量分数30%)对RDX非等温热分解反应动力学的影响。结果显示,微米铝粉对RDX的热分解反应动力学几乎没有影响,40nm铝使得RDX的活化能和指前因子对数值分别由130kJ/mol和10 11.87s-1 变为94kJ/mol和10 9.97s-1。RDX和RDX/40nm铝放热分解的反应机理归属随机成核和随后成长,反应机理分别是n=3/4和n=2/3的Avrami-Erofeev方程。
  • 何冬梅, 程广斌, 吕春绪
    2010,33(5): 8-11.
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    采用ANSYS/LS-DYNA有限元软件数值模拟研究了药型罩参数对周向MEFP成型的影响。通过对成型后的集群EFP性能统计分析,得到药型罩曲率半径、壁厚和口径对周向MEFP成型性能的影响规律和参数之间的合理匹配关系。结果表明,在爆炸载荷作用下,周向MEFP装药形成的中间层EFP速度明显大于边缘上下层EFP速度;而且当药型罩曲率半径与口径比率为0.9<r/Dk<1.1、药型罩壁厚与口径比率为0.06<δ/Dk<0.08、药型罩口径与装药直径比率为0.24< Dk/D<0.30时,周向MEFP装药形成的EFP速度高,整体动能大,集群毁伤效能好。
  • 孟征, 卫宏远
    2010,33(5): 12-14.
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    通过分析影响含能材料热爆发参数的一些因素,指出了热爆发活化能用于全面评价热感度的重要意义。提出了可以通过热爆发活化能把5s爆发点试验与撞击感度试验相关联,并获得特性落高能的对数与热爆发活化能线性相关的线性经验式。
  • 孟令桥, 杜志明, 何春林, 赵林双, 丛晓民, 李芳
    2010,33(5): 15-18.
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    研究了不同含氮量的硝化棉(NC)和不同粒度填料(Al、RDX和HMX)的表面性能,NC与填料之间的界面性能,以及表面和界面性能对含硝胺和铝粉的少烟改性双基推进剂力学性能的影响。结果表明,随着RDX、HMX以及Al粉粒度的减小,其表面张力逐渐增大,RDX、HMX与NC之间的界面张力随着RDX和HMX粒度或硝化棉含氮量的减小而逐渐减小;NC与填料间的黏附功随着填料粒度或NC含氮量的减小而增大,且NC与Al粉间的黏附功大于NC与RDX或HMX之间的黏附功;3种NC在各种固体填料上均不能自发铺展;当NC与填料之间的黏附功较大、界面张力较小时,推进剂的最大抗拉强度较大。
  • 任莹辉, 仪建华, 赵凤起, 陈智群, 胡荣祖, 宋纪蓉
    2010,33(5): 19-24.
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    铜-铅螯合物为活性组分,介孔炭为载体,采用反应沉淀制备了铜-铅-炭复合燃速催化剂。通过N2吸附-脱附、SEM、TG和DSC等对其进行表征。结果表明,铜-铅螯合物呈不规则球形,铜-铅-炭复合催化剂呈球花状。BET比表面积为28m2/g,孔容为0.012cm 3/g。在20MPa压强下含铜-铅-炭复合催化剂的双基推进剂的燃速为27.59mm/s,4~20MPa的压强指数由0.96降至0.48。
  • 易建坤, 马翰宇, 朱建生, 张毅
    2010,33(5): 25-29.
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    为了研究混合装药结构对内弹道性能的影响,以某舰炮为工程背景,提出内弹道多目标优化设计方案,研究了目标函数、设计变量及约束条件。采用 ε-约束法对次要目标函数进行简化处理,利用当前流行的进化算法—遗传算法进行优化计算,并针对内弹道数学模型特性,对算法进行改进。最后,通过进化计算得到的优化方案为一组非劣解集,同时验证了该改进遗传算法在内弹道多目标优化中的应用是正确有效的,可为后续相关课题的研究提供借鉴。
  • 刘庆, 甘孝贤, 葛忠学, 汪伟, 韩涛, 栗磊
    2010,33(5): 30-32.
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    采用密闭爆发器实验对微气孔球形药的定容燃烧性能进行了研究。结果表明,随着堆积密度的减小,孔隙率相应提高,压力上升速率加快,孔隙率与表观燃速系数呈指数关系;随着堆积密度的降低,动态活性曲线的峰值逐步提高,并表现出显著的燃烧渐增特性。
  • 张俊, 张景林, 刘树浩, 王保国, 杨行浩, 周得才
    2010,33(5): 33-35.
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    为了研究冲击波在不同材料隔板中的衰减特性,采用爆炸相似率无量纲分析方法,建立了隔板冲击波压力的衰减模型,得到有机玻璃和45号钢隔板冲击波能量衰减的表达式。结果表明,装药密度和隔板材料确定时, pmx/pm0 是x/d的函数,无论 x和d 如何变化,只要 x/d 相等,则 pmx/pm0 必定相等,利用实验结果对该表达式进行了验证,结果基本吻合。
  • 南海, 高立龙, 郭昕, 王克勇, 郭炜, 杨建钢
    2010,33(5): 36-38.
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    为解决报废偏二甲肼再利用的难题,将其与苦味酸进行反应,合成了偏二甲肼苦味酸盐。通过元素分析、红外光谱、核磁共振、TG-DTG和DSC等对其进行了结构和热行为表征。结果表明,偏二甲肼苦味酸盐热分解主要发生在175.8~244.3其熔点约为152℃热重红外联用分析结果显示,偏二甲肼苦味酸盐主要热分解产物为CO2,H2O、NO2,N2O和NH3等。
  • 张静, 胡金伟, 陈丽珍, 王建龙
    2010,33(5): 39-42.
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    以2,6-二氯吡嗪为原料,经过甲氧基化、硝化、氨化、氧化合成出2,6-二氨基-3,5-二硝基-1-氧吡嗪(LLM-105)。研究了甲氧基化条件、硝化体系、氨化条件、三氟乙酸与双氧水的体积比等因素对LLM-105总产率的影响。得到优化的合成条件是:质量分数25%的甲醇钠甲醇溶液,回流3h;用质量分数20%发烟硫酸和硝酸钾硝化体系硝化2,6-二甲氧基吡嗪,室温下反应3h;质子溶剂乙醇作为氨化溶剂,60℃下反应2h;三氟乙酸与质量分数30%双氧水的体积比3∶2,45℃下反应6h;LLM-105的总收率达到54%。
  • 贾宪振, 杨建, 陈松, 任松涛, 金朋刚, 徐洪涛, 严家佳
    2010,33(5): 43-47.
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    以对叔丁基苯胺为原料,在低温条件下合成出对叔丁基苯基五唑( p-tBPP)。用低温动态核磁分析技术研究了 p-tBPP的分解动力学,确定了 p-tBPP的分解反应为一级反应;获得了 p-tBPP的半衰期 t 1/2,得出在氘代甲醇中 p-tBPP分解反应的活化能及指前因子分别为93.1kJ/mol和3.80×1014-1并在此基础上预估了在不同温度区间的稳定性。
  • 王鼎, 曹端林, 王建龙, 杨克明
    2010,33(5): 48-51.
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    研究了1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(\[Emim\]Ac)与二甲亚砜(DMSO)的质量比和溶解温度等对TATB溶解度的影响,用红外光谱(FTIR)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高效液相色谱(HPLC)和差示扫描量热(DSC)对结晶TATB的结构、形貌和热性能进行了表征。结果表明,\[Emim\]Ac与DMSO质量比为3∶7、温度为90℃时,TATB的溶解度为9.8g/100g。通过改变反溶剂醋酸的滴加速率能够控制TATB晶体的大小,形成的小颗粒镶嵌在大颗粒之间的晶体结构具有更好的热稳定性。
  • 汪伟, 丁峰, 梁忆, 姬月萍, 刘卫孝
    2010,33(5): 52-55.
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    以氯化铝为前驱物,N,N-二甲基甲酰胺为AlCl3·6H2O和RDX的溶剂,1,2-环氧丙烷为胶凝剂,常温常压下,采用溶胶 凝胶法制备RDX/AlOOH复合炸药,产物用超临界流体干燥后得固体粉末。用扫描电镜和DSC研究了复合炸药的形貌分析和热分解特性。测试了复合炸药的撞击感度、摩擦感度。结果表明,溶胶 凝胶法与超临界流体干燥技术相结合,可以较好地保持凝胶的多孔结构;其热分解过程不同于物理掺杂的混合炸药,DSC曲线上熔化吸热峰几近消失,RDX/AlOOH复合炸药的撞击感度和摩擦感度均较低。
  • 韩迎龙, 李进贤, 曹琪, 李彦丽, 左国平
    2010,33(5): 56-59.
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    采用高选择性和灵敏度的LC(液相色谱)/APCI(大气压化学电离源)/MS(质谱)方法定量分析粉尘样品中的HMX、RDX、PETN、CE、NQ和TNT。采用ASE萃取,GPC净化浓缩作为前处理方法,在粉尘中分别添加所测炸药组分,用丙酮作为ASE萃取溶剂,乙酸乙酯和环己烷(体积比为1∶1)作为GPC净化时的流动相并抛弃杂质500s,收集1520s。在LC/MS分析时,通过在流动相中添加1mmol/L甲酸与样品形成\[M+HCOO\] -的甲酸加合离子。结果表明,HMX、RDX、PETN、CE、NQ、TNT的方法检测限分别为0.78,1.44,1.69,0.77,1.06,1.72ng/mL,回收率为49.0%~88.4%,相对标准偏差为3.5%~10.3%。该方法可以用来系统排查及定量分析爆炸残留物及环境样品中的NQ、RDX、PETN、CE、HMX、TNT成分。
  • 常新龙, 余堰峰, 张有宏, 赖建伟
    2010,33(5): 60-64.
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    以乌洛托品和硝基胍为原料,通过Mannich反应得到2-硝亚胺基-六氢化-1,3,5-三嗪盐酸盐(NIHT·HCl),经HNO3/H2SO4或HNO3硝化得到2-硝亚胺基-5-硝基-六氢化-1,3,5-三嗪(NNHT),产率为89.5%。用核磁共振、红外光谱、质谱以及元素分析等对产物结构进行表征,用DSC、TG和固体原位反应池/FT-IR联用等方法研究了其热分解行为。结果表明,NNHT的放热分解峰温度为219.54℃,其热稳定性较好。
  • 王晗, 舒安民, 樊学忠, 刘小刚, 蔚红建, 樊明辉
    2010,33(5): 65-68.
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    培养了含能配合物Ni(C5N5O5H4)2(by)2(by=吡啶)晶体,用X射线单晶衍射法测定了其分子结构。其晶体属于单斜晶系,空间群为P21/C, a=9.0070(18)nm,b=10.002(2)nm,c=19.445(4)nm, β= 93.69(3),V=1748.1(6)nm3,μ= 0.633〖KG-*9〗mm-1 ,Z=4,S=1.00,最终残差因子\[I>2σ(I)\]R1=0.0530,WR2=0.1162,对于全部数据 R1=0.0965,WR2=0.1358。用DSC、TG-DTG对该配合物的热分解过程进行了研究。结果表明,该配合物的热分解过程仅由1个剧烈的放热峰组成,剩余残渣量约5.508%。用Kissinger法和Ozawa-Doyle法计算出配合物热分解过程中的表观活化能和指前因子分别为224.30kJ/mol和7.32*1019-1 。
  • 杨建兴, 贾永杰, 刘国权, 白微, 崔鹏腾, 袁忍让
    2010,33(5): 69-71.
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    以咪唑为原料,常温下经I2/KI的碱性溶液碘化、碘甲烷的甲基化、纯硝酸的硝化得到1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI),用红外光谱、质谱、元素分析对产物结构进行了表征。讨论了反应温度、反应时间等因素对目标产物得率的影响。结果表明,甲基化反应的最佳工艺条件为:反应时间为4h,n (CH3I):n (TII)=1.75∶1。硝解反应的最佳反应时间为2.5h,反应温度为80℃
  • 马方生, 赵军, 廖昕, 王泽山
    2010,33(5): 72-74.
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    为了研究炸药在低强度冲击下的反应特性,根据标准的Steven试验建立了数值计算模型,采用热力耦合模型和Arrhenius方程描述炸药的热反应,对不同速度弹头撞击炸药过程进行了数值模拟计算,获得了炸药点火的弹头阈值速度,分析了弹头形状对炸药反应的影响。计算结果表明,在弹头阈值速度下,炸药点火存在一定的延迟时间,随着弹头速度的增大,延迟时间缩短;弹头形状会影响炸药受力过程,使炸药点火特性发生变化。
  • 赵博文, 余永刚, 潘玉竹
    2010,33(5): 75-78.
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    基于溶胶-凝胶工艺,在二氧化硅 (SiO2)溶胶向凝胶的相变作用过程,在凝胶点时加入HMX的二甲亚砜 (DMSO)溶液,制备出HMX/SiO2(质量比80∶20)凝胶。用扫描电镜和傅里叶变换红外光谱对产物进行表征。结果表明,HMX/SiO2凝胶呈近似直径为0.5~1.0μm球形。与相同质量分数的HMX/SiO2机械掺杂混合物相比,HMX/SiO2凝胶的特性落高H50由31.70cm提高至52.24cm,摩擦感度由30%降至0。在铜管约束条件下,当平均装药的密度为1.15g/cm3时,临界传爆直径约为0.6mm。
  • 吕胜涛, 李向东, 杨亚东
    2010,33(5): 79-82.
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    应用LS-YNA及示踪点处理技术,对某一球锥罩成型装药结构的射流形成过程及射流侵彻靶板过程进行了研究,获得了有效射流沿其运动方向的速度分布、头部速度、侵彻孔几何描述等多项评估射流微元性能的重要参数。计算结果表明,对于普通强度钢质目标靶,在射流侵彻靶板过程中,常规小锥角药型罩产生的有效射流为2000m/s以上的射流段,杆式射流的临界侵彻速度值为1400m/s,从而进一步得到其射流转化率为29.65%。
  • 刘林林, 马忠亮, 萧忠良
    2010,33(5): 83-86.
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    以GAP为起始剂,三氟化硼乙醚为引发剂,通过阳离子开环聚合反应合成出聚3,3-双叠氮甲基氧杂丁烷/叠氮缩水甘油醚(PBAMO/GAP)三嵌段共聚物。用IR、1HNMR、GPC、DSC和TG方法对产物的结构和性能进行了表征。结果表明,PBAMO/GAP三嵌段共聚物的相对分子质量可控,官能度接近理论值,产物具有热塑性弹性体的性质。产物的分解温度为229℃,具有较好的热稳定性。
  • 赵宏立, 靳建伟
    2010,33(5): 87-90.
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    用最小自由能计算程序计算了含硼富燃料推进剂的能量性能,探讨了不同压力时硼粉的质量分数对富燃料推进剂能量性能的影响,采用靶线法和化学滴定法研究了富燃料推进剂的燃烧特性和燃烧残渣中硼粉的燃烧效率。结果表明,随着硼粉含量的增加,推进剂的能量增大;大粒径的团聚硼对富燃料推进剂的燃速和压强指数影响较大,随着团聚硼含量的增加,推进剂的燃速提高;含硼富燃料推进剂中的硼粉燃烧后单质硼和硼化物的摩尔比发生了明显的变化,无定形硼粉经团聚后燃烧效率明显提高。