胡荣祖 , 赵凤起 , 高红旭 , 张海 , 赵宏安 , 王喜军 , 张晓亮 , 冯煜 , 马海霞
2009, 17(3):251-254. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.001
摘要:推导了估算含能材料(EMs)撞击感度特性落高(H50)的Friedman表达式。提出了估算H50的数值方法。编制了相应的计算机程序。用所编程序算得的结果核实了8种EMs(HMX、RDX、TNT、PETN、BTF、HNS、Tetryl、NG)的实测H50值,认为所编程序适用于H50值的快速计算,报道的2种EMs(PBX-JH-94和PBX-JO-96)的H50值在一定程度上可信。
2009, 17(3):255-259. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.002
摘要:对碳酰肼(CHZ)异构体及其晶体进行了DFT-B3LYP/6-31G**理论水平的计算研究。讨论了各种异构体的优化几何构型、振动频率、NBO电荷、前线轨道能级以及晶体的能带结构和态密度分布。研究结果表明,异构体Ⅱ的总能量最低,前线轨道能级差最大,故其稳定性最好。同时该异构体的优化几何构型与碳酰肼的实测分子几何构型一致,这表明碳酰肼在晶体生长过程中优先选择稳定性最好的几何构型。由电荷分布得知碳酰肼的羰基氧原子和肼基的端位氮原子易于配位,这与实验事实相符。此外,晶体中存在较强的分子间相互作用,各类原子对其前线轨道的组成均有贡献,并且部分前沿能带曲线起伏较大,表明相应的分子轨道能态受晶体场的影响较大。
2009, 17(3):260-264. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.003
摘要:采用DFT-B3LYP/SDD方法系统研究了(Et2MN3)n(n=1-3,M=Al,Ga) 体系。二聚体(Et2MN3) 2和三聚体(Et2MN3)3 (M=Al,Ga)分别拥有四元环M2N2和六元环M3N3结构。与单体相比,二聚体(Et2MN3) 2和三聚体(Et2MN3)3 (M=Al,Ga)的键长变化次序均为Nα—M>Nα—Nβ>Nβ—Nγ≈M—C。二聚体(Et2AlN3) 2的结合能比(Et2GaN3)2低35.44 kJ·mol-1,而三聚体(Et2AlN3)3的结合能比(Et2GaN3)3低45.61 kJ·mol-1。热力学性质表明叠氮二乙基铝和镓体系在298.2 K温度下均以二聚体为主。在低于500 K的温度下,二聚化和三聚化反应在热力学上是有利的。
张伟 , 樊学忠 , 谢五喜 , 张腊莹 , 杨彩宁 , 陈永铎 , 蔚红建
2009, 17(3):265-268. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.004
摘要:应用平衡溶胀法和动、静态力学性能测试方法研究了少烟NEPE推进剂的固化参数、增塑比和交联剂含量等因素对推进剂交联网络结构和力学性能的影响。结果表明,少烟NEPE推进剂的交联密度、初始模量和抗拉强度等在固化参数为1.5时达到最大,并随增塑比降低,交联剂(CA)含量增大而逐渐增大; 推进剂的延伸率随固化参数和交联剂含量增大而逐渐降低,随增塑比增大而增大; 推进剂的力学损耗随增塑比和交联剂含量增大而增大; 但推进剂的玻璃化温度和次级转化温度随固化参数、增塑比和交联剂含量的变化不大(-33 ℃和-56 ℃)。
2009, 17(3):269-273. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.005
摘要:采用扫描电镜观察和测试探测液在填料AP、粘合剂基体上接触角的方法,并通过计算填料与基体的粘附功和界面张力,研究了15%定应变和无应变贮存条件下HTPB推进剂填料/基体界面的粘结性能。结果表明,定应变和无应变贮存条件下HTPB推进剂填料与粘合剂基体的粘附功Wa随老化时间的延长而减小,界面张力γsl随老化时间的延长而增大,填料/基体界面粘结变差,HTPB推进剂填料/基体界面粘结性能可由填料与粘合剂基体的粘附功、界面张力来表征。定应变作用下推进剂老化后粘附功的值远低于无应变的值,界面张力的值远高于无应变的值,定应变的存在加剧了推进剂填料/基体界面粘结的劣化。
2009, 17(3):274-277. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.006
摘要:研究了多羟基醇类(LBA-22、LBA-201)、海因/三嗪类(CBA)、中性聚合物类(NPBA)和取代酰胺类(LTAIC)键合剂与RDX的表界面作用,并在RDX-CMDB推进剂中考察了这些键合剂的作用效果。采用接触角法和Wilhelmy吊板法测定键合剂与RDX的表界面特性参数,利用调和平均方程计算粘附功。结果表明CBA与RDX间的接触角为35.2°,粘附功为135.01 mN/m。红外光谱中RDX(—NO2)基团的吸收峰红移22 cm-1至1510 cm-1,且吸收带展宽。RDX经键合剂表面改性后,推进剂高温最大抗张强度从空白样的1.02 MPa提高到2.01 MPa,低温延伸率提高140%。各键合剂与RDX间的表界面性能数据与推进剂力学性能改善情况基本一致。
2009, 17(3):278-282. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.007
摘要:采用油/水界面间的化学共沉淀反应制备了纳米CoFe2O4前驱体,并运用差示扫描量热仪(DSC)研究了纳米CoFe2O4前驱体的热分解特性,利用XRD,TEM对不同温度煅烧生成的纳米CoFe2O4进行了表征,采用DSC研究了不同含量纳米CoFe2O4对高氯酸铵(AP)热分解的催化影响。结果表明:300 ℃左右尖晶石型CoFe2O4已开始形成,随温度升高,晶化趋于完全,而粒子的晶粒度逐渐增大,500 ℃下可获得粒径较小、结晶良好的尖晶石型纳米CoFe2O4; 在AP中添加纳米CoFe2O4后,可使AP在较低温度下发生热分解,并且对AP热分解的催化作用随其含量增加而增强。
2009, 17(3):283-286. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.008
摘要:为研究丁羟推进剂在高压水射流作用下的点火机理,采用哈特曼粉尘爆炸测试装置,进行了AP/HTPB/ferrocene混合体系粉尘爆炸浓度下限和最小点火能的实验研究,并分析了高氯酸铵(AP)含量、二茂铁含量和环境湿度对粉尘爆炸特性的影响。研究结果表明: 随着AP和二茂铁含量增加,混合体系的粉尘爆炸浓度下限降低,最小点火能降低; 当环境湿度由80%增加到90%时,含二茂铁的混合体系的爆炸浓度下限和最小点火能变化趋于平缓。
金波 , 彭汝芳 , 谭碧生 , 黄毅民 , 舒远杰 , 楚士晋 , 傅依备
2009, 17(3):287-292. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.009
摘要:以氨基酸、硝基苯甲醛、C60和硝基卤苯等为原料,通过1,3-偶极环加成反应和亲核取代反应合成得到了六种硝基富勒烯吡咯烷衍生物,经紫外可见光谱、红外光谱、质谱和核磁共振谱等结构表征手段对这六种产物的结构进行了表征;探讨了其中四种产物对HMX的钝感作用,结果表明添加1%的N-甲基-2-(3-硝基苯基)吡咯烷[3′,4′1,2][60]富勒烯可以使HMX的摩擦感度由100%降低到48%,撞击感度降低到50%。
2009, 17(3):293-295. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.010
摘要:以2,4,6-三硝基氯苯、三氯三聚氰与4-氨基-3,5-二硝基吡唑(LLM-116)为原料,设计、合成了1-苦基-4-氨基-3,5-二硝基吡唑(Ⅰ)和2,4,6-三(4-氨基-3,5-二硝基吡唑-1-基)-1,3,5-均三嗪(Ⅱ)两种未见文献报道的LLM-116缩合产物,其熔点分别为: 234~236 ℃、296.5 ℃(dec.),并采用红外光谱、核磁共振光谱、元素分析等进行了结构表征。探讨了缩合反应机理,合成1-苦基-4-氨基-3,5-二硝基吡唑适宜的反应介质为N-甲基吡咯烷酮,较佳反应温度为70 ℃,时间16 h。
2009, 17(3):296-298. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.011
摘要:以氨水为胺化剂,KMnO4为氧化剂,在不同反应条件下实现2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶(ANPy)和2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO)4位的氧化胺化反应,目标化合物2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶(TANPy)和2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(TANPyO)的收率分别达到81.5%和85.4%。探讨了溶剂类型、氨水浓度等反应条件对目标化合物产率影响,并讨论了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶(2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物)氧化胺化反应结果与3-硝基吡啶不同的原因。采用1H NMR,IR和MS对目标化合物的结构进行了表征。
2009, 17(3):299-303. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.012
摘要:采用溶液-水悬浮-蒸馏法,以氟橡胶F2311和丁腈橡胶(NBR)包覆2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物(ANPyO),利用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TG)和感度试验表征包覆前后ANPyO的结构和性能。试验结果表明,用F2311和NBR包覆后的ANPyO热分解峰值温度分别下降了8.3℃和7.8℃,分解热分别提高了282.4 J·g-1和41.5 J·g-1。包覆后颗粒变大。红外光谱中N—H特征峰分别红移了2 cm-1和3.9 cm-1至3280.6 cm-1和3367.4 cm-1,氮杂原子的特征峰红移了5.8 cm-1至1232.4 cm-1。撞击感度由16%分别下降为14%和10%,摩擦感度由30%分别下降为26%和28%。通过对F2311和NBR包覆后ANPyO结构和性质的分析,包覆对ANPyO有一定的降感作用。
2009, 17(3):304-306. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.013
摘要:以N2O5为硝化剂,缩水甘油为原料,通过考察工艺条件对硝化过程的影响,研究了硝化甘油的绿色合成过程。实验结果表明,H-ZSM-5分子筛具有较好的催化性能; 适宜的催化剂浓度为15 g·L-1,N2O5/缩水甘油的摩尔比为3:1,反应温度为15 ℃,在此条件下反应4 h,硝化甘油的选择性达100%,收率达91.1%。
唐维 , 李明 , 闫斌 , 赵永忠 , 张丘 , 刘维 , 赵小东
2009, 17(3):307-311. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.014
摘要:采用激光粒度仪测试高聚物粘结炸药(PBX)切屑的粒径,表明相同工艺参数下加切削液的切屑平均粒径大于干车削的,同时粒径随进给量增大而增大,随机床主轴转数提高而减小,未体现出与车削深度相关的明显关系。利用SEM观测发现PBX切屑主要有针状、块状和鳞片状三种细观形态,切屑的形成体现为裂纹的成核扩展导致的宏观断裂,并主要表现为炸药颗粒的穿晶断裂。使用工业CT探测试样亚表面表明裂纹的扩展路径和刀具工件相对运动状态以及工件结构边界条件有关,方向指向较为薄弱的工件表面。建立的切屑形成过程唯象模型有助于理解切屑的形成机理。
2009, 17(3):312-316. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.015
摘要:为了研究超细化钝感HMX在小尺寸弯曲装药条件下的爆速亏损现象,从理论上推导了爆速亏损与装药曲率半径的关系式,并通过试验分别测定了在沟槽尺寸为0.6 mm×0.6 mm、0.8 mm×0.8 mm时的弯曲装药爆速亏损,利用最小二乘法确定了两种尺寸下爆速亏损与装药曲率半径的半经验关系式。研究表明,弯曲装药爆速亏损的经验表达式和半经验表达式能较好地吻合。
2009, 17(3):317-320. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.016
摘要:由于边界效应,装药爆炸时表层将产生残留物颗粒。为了对残留物颗粒的飞散运动及分布规律进行理论分析,利用球形颗粒一维稀疏二相流动力学模型,研究得到炸药残留物颗粒的速度衰减及水平飞散距离计算公式; 在此基础上,建立了以某粒径残留物颗粒水平运动极限距离为半径的炸药残留物颗粒球面空间分布简化理论模型。利用此简化模型,首次从理论上分析了近似自由空爆条件下炸药残留物在水平方向的分布规律。分析结果表明: 炸药爆炸残留物颗粒在水平方向的质量分布密度先随距离的增加而增大至某一峰值后再随距离的增加而降低。此结果与实验现象基本相符,可作为对试验现象的一种理论解释。
2009, 17(3):321-325. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.017
摘要:针对高速钻地弹侵彻过程的装药损伤所引起的炸药不安全问题,采用装药缩比弹侵彻试验后回收内装药样品的方法,观测分析某新型炸药装药侵彻后的外观和密度变化,并通过损伤样品的冲击起爆隔板试验,测试其临界隔板厚度变化,进一步研究侵彻过程冲击载荷对装药损伤的影响。试验结果表明,弹体不同位置的装药损伤程度不同,其中弹体头部和尾部装药损伤明显,中部装药损伤相对较轻;且装药损伤程度随侵彻速度增大而增大,冲击起爆感度提高也越趋明显。
2009, 17(3):326-329. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.018
摘要:将膨化硝铵与柴油按94.5:5.5质量比混制为铵油炸药,并与混合稀释剂按不同质量比混合后,以自然堆积状态和不同的铺设药厚,测量混合炸药爆速和密度。结果显示,当稀释剂含量从20%增加到60%时,混合炸药的爆速(药厚:30 mm)由3100 m·s-1降到2100 m·s-1,炸药的密度也由0.615 g·cm-3增加到0.76 g·cm-3(稀释剂含量: 20%~50%); 稀释剂含量为50%的混合炸药,当药厚在25~50 mm范围内时,爆速保持在2300~2360 m·s-1之间。用含35%稀释剂的混合膨化铵油炸药对SS304/16MnR进行的爆炸焊接试验表明,该混合炸药能够用于金属材料的爆炸焊接。
2009, 17(3):330-333. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.019
摘要:150 ℃酸性条件下HI与纤维素甘油醚(GEC)反应生成碘代异丙烷,采用色谱-质谱联用(GC-MS)确定产物的色谱峰归属,并推测了反应机理。在合适条件下通过测定产物中碘代异丙烷含量的色谱,计算出GEC样品中二羟丙氧基的含量及摩尔取代度(MS)值。结果表明,三种GEC样品的MS分别为0.37、0.42和0.53,RSD小于0.2%,回收率大于96%。与化学滴定法及元素分析法(EA)对比,气相色谱法(GC)测定摩尔取代度重现性好、准确度高,可作为GEC和其他羟烷基纤维素醚的MS的测定方法。
2009, 17(3):334-338. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.020
摘要:为了同时提高可燃药筒的力学性能与燃烧性能,以含能纤维作为可燃药筒的增强组分,制备了一组新型可燃药筒,并对所制药筒进行了力学性能和燃烧性能的测试研究。结果表明,含能纤维的引入,可有效提高可燃药筒的力学性能; 有利于药筒的点火,同时提高了药筒能量,使药筒燃烧速度加快,燃尽时间缩短,且随药筒中含能纤维含量的增加,这种趋势更为明显; 而从枪弹模拟射击试验结果推论,与对比配方相比含能纤维可燃药筒能降低装药燃烧产生的固体残渣和可燃气体,减弱射击特性信号。
2009, 17(3):339-343. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.021
摘要:采用Monte Carlo模拟仿真方法,研究了感度试验在具有不同的先验信息情况下D-优化法对感度总体参数的估值精度的影响。并将其与升降法和兰利法两种试验方法进行了对比研究。结果表明,D-优化法对初始参数的设置依赖性较小; 当具有一定感度总体参数先验信息的情况下,采用升降法进行试验可以得到更准确的均值,而采用D-优化法则可以得到更准确的标准差; 在对样品感度信息掌握较少的情况下,D-优化法的估值精度优于其它两种方法,在只掌握试验样品的均值,对标准差不了解的情况下,兰利法可以得到更准确的均值估计,而D-优化法则可以得到更准确的标准差; 在任何情况下,D-优化法对标准差及P响应点的估值精度优于升降法和兰利法。
张文超 , 王文 , 周彬 , 秦志春 , 张琳 , 叶家海 , 田桂蓉
2009, 17(3):344-348. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.022
摘要:应用原子发射光谱双谱线测温法原理,采用高速数字存贮示波器对半导体桥生成的等离子体温度以及桥上电压、电流变化进行了实时瞬态测量,获得了等离子体温度以及半导体桥上消耗的能量随时间变化的曲线,在半导体桥两端施加21 V电压的条件下,对6.8、15、47、68、100 μF五种不同容量的钽电容对半导体桥的作用时间、消耗能量以及生成等离子体温度的影响进行了研究,结果表明: 半导体桥生成等离子体最高温度与电容呈线性关系,其最高温度由6.8 μF时的2242 K升高到100 μF时的3324 K。
2009, 17(3):353-356. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.024
摘要:运用均匀设计法进行赤磷发烟剂的配方优化设计,减少了试验工作量,根据均匀设计法实验结果,通过回归分析,分别得到两组具有较强红外消光性能的赤磷发烟剂配方,一是四组分配方:包覆赤磷87%,高氯酸钾5.9%,镁粉2.5%,氟橡胶4.6%; 二是五组分配方:赤磷68.8%,硝酸钾14%,镁粉8.9%,氯化石蜡3.8%,氟橡胶4.5%。实验结果表明,两组赤磷发烟剂配方在相对湿度为48%、质量浓度为1 g·m-3的条件下,具有较好的红外消光效果,对8~14 μm波段的红外透过率分别为12.81%、11.92%。
2009, 17(3):357-360. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.025
摘要:根据燃烧传热原理,建立了阵列单元燃烧传热过程的一维有限差分模型,运用此模型对装填斯蒂酚酸铅的7740玻璃、环氧树脂、微晶玻璃和硅药室单元燃烧40~80 ms过程中室壁温度成长和温度分布进行了数值模拟。结果表明,药室材料的导热系数和单元燃烧时间是影响温度成长和推冲单元分布的主要因素。低导热系数和短燃烧时间有利于提高相同面积上推冲单元的分布数。其中单元燃烧时间影响更大,导热系数增加100~1000倍时,热量传导的临界距离增加3.3~6.3倍,而燃烧时间增加一倍时,临界距离增加3~5倍,但都在微米级,硅药室为150~450 μm,其余三种为20~160 μm。
2009, 17(3):361-364. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.026
摘要:为预测超临界水氧化法处理二硝基重氮酚生产废水的COD(chemicalo xygen demand)去除率,采用HXDK-01-A间歇式超临界水氧化实验装置处理实际工业生产废水,主要考察反应温度、反应压力、停留时间和过氧量对COD去除率的影响。采用实验数据,以反应温度、反应压力、停留时间和过氧量为网络输入,COD去除率为网络输出,以Matlab为平台建立了Elman神经网络预测模型。神经网络模型预测的均方差为0.0418,单个最大误差为-0.3231,最小误差为0.0296; 多元回归分析拟合数据的均方差为0.3149,单个最大误差为0.8830,最小误差为0.2200,神经网络预测结果明显优于多元回归分析结果。说明采用神经网络模型预测超临界水氧化法的废水COD去除率是可行的。
2009, 17(3):365-368. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.027
摘要:利用UV-Fenton方法处理偏二甲肼(UDMH)废水,以废水中UDMH和化学需氧量(COD)的去除率为检测指标,通过正交实验确定了反应的主要影响因素以及最佳工艺组合,并比较研究了五种反应体系的降解情况,初步探讨了中间产物的变化规律。实验结果表明:常温下,H2O2为1.5 Qth(theoretical quantity),pH值在3.5左右,Fe2+与H2O2的摩尔比为1:10时,经过45 min的UV-Fenton氧化降解,UDMH废水(400 mg/L)中UDMH去除率可达到99%以上,COD去除率可达到95.8%。
2009, 17(3):374-379. DOI: 10.3969/j.issn.1006-9941.2009.03.029
摘要:主要介绍了咪唑类含能化合物1,4-二硝基咪唑、2,4-二硝基咪唑、4,5-二硝基咪唑、2,4,5-三硝基咪唑、叠氮咪唑及其衍生物的研究现状与进展,并对咪唑类含能化合物的发展方向进行了展望。
2009, 17(3):380-380. DOI: 10.3969/j.issn.10069941.2009.03.030
摘要:目前粘接以TATB(或HMX)为基的炸药常采用室温硫化硅橡胶(RTV)胶粘剂,但其线收缩率高影响加工特性。因此研究同样具有与多种敏感特种炸药相容,长期储存性能稳定、粘接强度高、线收缩率低的胶粘剂显得尤为重要。本实验以端氢硅油(PHMS)和1,6-己二醇二丙烯酸酯(HDDA)为原料,在铂催化剂作用下,用硅氢加成反应合成了两端带有双键的有机硅预聚物。经FTIR表征,证明PHMS与HDDA发生了硅氢加成反应,PHMS在2128 cm-1处的Si—H特征吸收峰消失,而有机硅预聚物在1743 cm-1处出现了酯羰基的特征吸收峰。HNMR表征(图1b),a、b、c位置的H峰分别对应5.81、6.42和6.12,d、e、f位置的H峰分别对应4.13、1.43和1.62,j、k、m位置的H峰分别对应2.30、1.70和0.08,并且各处峰的强度与相应位置的H数目一致。
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