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铝粉形态学特征对Al/KClO_4燃烧性能的影响

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兵工学报 2011年第11期32卷 1327-1330页

作者：崔庆忠焦清介彭晨光北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

铝粉形态学特征是影响含铝点火药燃烧性能的关键因素。采用差示扫描量热法研究了不同形貌和粒度的铝粉在Al/KClO4点火药体系的热分解行为及燃烧反应机理,得到了体系晶形转化、熔化、界面液相反应、气相氧化4个阶段的热分解反应方程式;... 详细信息

铝粉形态学特征是影响含铝点火药燃烧性能的关键因素。采用差示扫描量热法研究了不同形貌和粒度的铝粉在Al/KClO4点火药体系的热分解行为及燃烧反应机理,得到了体系晶形转化、熔化、界面液相反应、气相氧化4个阶段的热分解反应方程式;从热分解温度、燃烧热、燃烧速度3个方面,分析了铝粉形态学特征对点火药燃烧性能的影响,得到了体系热分解动力学规律。结果表明:Al/KClO4体系的燃烧控制反应是原子化铝与熔融态KClO4发生的界面氧化反应,铝粉形态学特征对点火药燃烧效应影响的实质是由粒度和形貌引起的表面束缚能变化:铝粉比表面积大、表面缺陷多,导致表面束缚能低,宏观上表现为热分解温度低,燃烧速度快,热效应强。

关键词：物理化学 Al/KClO4 形态学特征点火药热分析燃烧性能

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预制破片战斗部试验与数值模拟研究

弹箭与制导学报 2004年第3期24卷 39-41,45页

作者：魏继锋焦清介吴成北京理工大学爆炸灾害预防控制国家重点实验室北京100081

利用有限元分析软件,对预制破片战斗部的破片初速、飞散角等参数进行了数值模拟研究,与试验结果符合较好,表明战斗部的设计满足战术要求,模拟结果可信。程序中对预制破片采用刚性材料模型是合理可行的。通过模型假设,对整体破片初速进... 详细信息

利用有限元分析软件,对预制破片战斗部的破片初速、飞散角等参数进行了数值模拟研究,与试验结果符合较好,表明战斗部的设计满足战术要求,模拟结果可信。程序中对预制破片采用刚性材料模型是合理可行的。通过模型假设,对整体破片初速进行了理论计算,并与试验和模拟值进行了比较。

关键词：预制破片战斗部飞散角数值模拟

陶瓷基体表面粗糙度对Ni-Cr薄膜换能元性能的影响

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兵工学报 2011年第5期32卷 548-553页

作者：王广海李国新焦清介北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

研究了Al2O3(95%)陶瓷基底的粗糙度对Ni-Cr(80/20)合金薄膜及薄膜换能元性能的影响。利用磁控溅射法在不同粗糙度的基底上制备了Ni-Cr合金薄膜。通过扫描电镜、划痕法、4探针法对薄膜的微观结构、附着性能、电性能进行了研究。根据D-最... 详细信息

研究了Al2O3(95%)陶瓷基底的粗糙度对Ni-Cr(80/20)合金薄膜及薄膜换能元性能的影响。利用磁控溅射法在不同粗糙度的基底上制备了Ni-Cr合金薄膜。通过扫描电镜、划痕法、4探针法对薄膜的微观结构、附着性能、电性能进行了研究。根据D-最优化法测定了基底粗糙度不同的薄膜换能元爆发电压、爆发电流。结果表明:随着基底粗糙度的增大,薄膜颗粒度增大,结构缺陷增多,电阻率增大,Ni-Cr薄膜附着力变大;基底粗糙度不同的样品随着刺激量的增大,爆发时间的差别逐渐缩小,当充电电压达到37 V时其爆发时间均接近20μs.

关键词：物理化学 Ni-Cr薄膜磁控溅射表面粗糙度电性能形貌附着力基底

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低烟雾信号特征的无硫黑火药研究

兵工学报 2010年第10期31卷 1333-1336页

作者：崔庆忠焦清介陈燕刘帅北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

采用重结晶法制备了K0.333(NH4)0.667NO3复盐,运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)能谱和差热分析(DSC)等方法对复盐的微观形貌和晶体结构进行了表征。运用最小自由能原理,以燃烧温度、燃烧热、平衡态固相产物含量为目标函数,计算了K0.33... 详细信息

采用重结晶法制备了K0.333(NH4)0.667NO3复盐,运用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)能谱和差热分析(DSC)等方法对复盐的微观形貌和晶体结构进行了表征。运用最小自由能原理,以燃烧温度、燃烧热、平衡态固相产物含量为目标函数,计算了K0.333(NH4)0.667NO3/C12H4O2体系燃烧热力学参数,设计出低烟雾输出点火药配方,对优化后配方的火焰感度、燃烧热效应进行了对比测试。结果表明:两种氧化剂达到了在分子间的均匀混合,晶型有序性高,热分解特征温度降低。与KNO3/C12H4O2点火药相比,K0.333(NH4)0.667NO3/C12H4O2点火药的火焰感度、燃烧热效应的降低值小于10%,而燃烧固相产物含量大幅度降低,烟雾信号特征减弱,对1.06μm激光的衰减率下降了73.9%。

关键词：分析化学黑火药复盐硝酸钾硝酸铵低烟雾信号

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无木炭型黑火药研究

含能材料 2005年第6期13卷 389-392页

作者：崔庆忠焦清介任慧北京理工大学爆炸灾害预防控制国家重点实验室北京100081

以酚酞和氢氧化钾的反应物替代木炭,通过调整硝酸钾、硫磺、酚酞及氢氧化钾的混合比例对无木炭黑火药配方进行优化设计,对比研究了普通黑火药与无木炭黑火药在机械感度、静电火花感度、热分解过程及输出特性等方面的差异。研究认为:无... 详细信息

以酚酞和氢氧化钾的反应物替代木炭,通过调整硝酸钾、硫磺、酚酞及氢氧化钾的混合比例对无木炭黑火药配方进行优化设计,对比研究了普通黑火药与无木炭黑火药在机械感度、静电火花感度、热分解过程及输出特性等方面的差异。研究认为:无木炭黑火药的机械感度、静电火花感度、爆发点比普通黑火药低,而且安全性好,做功能力强,输出稳定性高。

关键词：军事化学与烟火技术黑火药点火药酚酞

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基于圆筒实验的RDX/Al炸药反应进程

爆炸与冲击 2014年第5期34卷 636-640页

作者：裴红波焦清介覃剑峰北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

对RDX炸药和2种铝粉质量分数分别为15％、30％的RDX基含铝炸药进行φ50 mm圆筒实验,研究铝粉含量对炸药做功能力的影响,根据格尼公式分析铝粉与爆轰产物的反应进程.结果表明：在圆筒实验记录的时间范围内,铝粉质量分数为15％的含铝炸药... 详细信息

对RDX炸药和2种铝粉质量分数分别为15％、30％的RDX基含铝炸药进行φ50 mm圆筒实验,研究铝粉含量对炸药做功能力的影响,根据格尼公式分析铝粉与爆轰产物的反应进程.结果表明：在圆筒实验记录的时间范围内,铝粉质量分数为15％的含铝炸药做功能力最强,RDX炸药次之,铝粉质量分数为30％炸药做功能力最弱;34μs时刻,铝粉质量分数为15％的炸药,铝粉的反应度为0.49,而铝粉质量分数为30％炸药铝粉的反应度仅为0.21,含铝炸药中铝粉的反应时间在50～200 μs之间.

关键词：爆炸力学反应进程圆筒实验含铝炸药反应时间 RDX

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黑火药的热分解过程与反应动力学参数研究

含能材料 2007年第1期15卷 29-32页

作者：任慧崔庆忠焦清介北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081

应用差示扫描量热计和热重分析仪,在5℃·min-1、10℃·min-1、20℃·min-1和40℃·min-1升温速率下分别测定了黑火药及其生产用原材料的热分解曲线。在实验结果对比分析的基础上,推导出黑火药体系的最可几反应机理,指出黑火药热分解过... 详细信息

应用差示扫描量热计和热重分析仪,在5℃·min-1、10℃·min-1、20℃·min-1和40℃·min-1升温速率下分别测定了黑火药及其生产用原材料的热分解曲线。在实验结果对比分析的基础上,推导出黑火药体系的最可几反应机理,指出黑火药热分解过程中硝酸钾、天然木炭以及工业硫磺的相互作用,并运用Kissinger方程求解了黑火药发生热分解时的活化能与指前因子,分别为98.5kJ·mol-1,173.4kJ·mol-1和5.6s-1,11.1s-1。

关键词：军事化学与烟火技术黑火药热分解反应机理动力学

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氟橡胶包覆层对纳米铝粉性能的影响研究

兵工学报 2019年第8期40卷 1611-1617页

作者：闫涛任慧马爱娥焦清介王慧心北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 中国运载火箭技术研究院北京航天长征飞行器研究所北京100074

氟橡胶包覆改性纳米铝粉是近年来含能材料领域的研究热点。为了获得包覆层对纳米铝粉性能的影响规律,将电爆法制备的铝粉包覆5%、10%、15%3种不同含量的氟橡胶,并引入钝化纳米铝粉进行对比研究。利用扫描电镜、透射电镜、物理吸附分析仪... 详细信息

氟橡胶包覆改性纳米铝粉是近年来含能材料领域的研究热点。为了获得包覆层对纳米铝粉性能的影响规律,将电爆法制备的铝粉包覆5%、10%、15%3种不同含量的氟橡胶,并引入钝化纳米铝粉进行对比研究。利用扫描电镜、透射电镜、物理吸附分析仪、X射线光电子能谱仪及同步热分析仪表征改性前后纳米铝粉的表观形貌、包覆层厚度、比表面积、表面元素价态以及热响应行为,测定活性铝含量和燃烧热。结果表明:改性纳米铝粉形貌规整、粒径分布均匀,比表面积略高于钝化纳米铝粉;氟橡胶包覆层通过化学键吸附在铝粉表面,增强了纳米铝粉的热稳定性,阻止了纳米铝粉的进一步氧化,使其活性铝含量高于自然失活的纳米铝粉,最高达到85.85%;受氟橡胶包覆层的影响,改性纳米铝粉的燃烧热高于钝化纳米铝粉。

关键词：纳米铝粉氟橡胶包覆改性燃烧性能

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微装药空腔能量传递的数值模拟与试验研究

北京理工大学学报 2012年第9期32卷 885-889页

作者：覃剑锋焦清介徐新春北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 北京动力机械研究所北京100074

为研究微通道装药(微装药)空腔能量传递的影响因素,采用数值模拟和实验测试方法得到了空腔衰减压力.用AUTODYN软件的点火增长模型描述微装药的非理想爆轰过程,计算了不同装药尺寸、空腔厚度和约束材料的输出压力,并与锰铜压阻计的测试... 详细信息

为研究微通道装药(微装药)空腔能量传递的影响因素,采用数值模拟和实验测试方法得到了空腔衰减压力.用AUTODYN软件的点火增长模型描述微装药的非理想爆轰过程,计算了不同装药尺寸、空腔厚度和约束材料的输出压力,并与锰铜压阻计的测试结果进行对比.结果表明,数值计算与试验值的偏差在10%以内,说明数值模拟方法可用于微通道空腔压力衰减研究.微装药直径越大或空腔厚度越小,压力越大,45#钢比有机玻璃约束更有利于空腔能量的传递.

关键词：微装药能量传递爆炸力学数值模拟