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SEBS与常用单质炸药的相容性研究

爆破器材 2024年第4期53卷 28-36页

作者：杨巍璐宋秀铎陈旭付康袁志锋裴江峰西安近代化学研究所陕西西安710065

将分子动力学(MD)模拟方法中理论键长变化趋势与差示扫描量热法(DSC)测得的分解温度变化情况相结合,分析了热塑性弹性体氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)与推进剂中常用的单质炸药黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异... 详细信息

将分子动力学(MD)模拟方法中理论键长变化趋势与差示扫描量热法(DSC)测得的分解温度变化情况相结合,分析了热塑性弹性体氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)与推进剂中常用的单质炸药黑索今(RDX)、奥克托今(HMX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)之间的相容性。MD模拟结果表明:RDX、HMX、CL-20与SEBS共混体系的引发键最大键长随温度的升高而增加,与单质炸药单组分体系相比均没有明显的变化,推测SEBS与RDX、HMX、CL-20共混后稳定性较好,不易发生引发键的断裂。DSC结果中,RDX、HMX、CL-20与SEBS共混后,热分解温度变化均在3℃以内,表明SEBS与RDX、HMX和CL-20之间相容性好。进一步,选择相容性差的二号中定剂(C2)和3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)作为对照体系,进行MD模拟和DSC分析发现,引发键最大键长明显增加,DSC热分解温度提前了70℃以上,验证了引发键键长预测相容性优劣的可行性。

关键词：分子动力学模拟氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物单质炸药固体推进剂相容性

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离线测色表征含能材料代替料压延塑化程度

塑料 2022年第1期51卷 100-105页

作者：井金兵薛平宋秀铎张军李雪珍北京化工大学北京100029 西安近代化学研究所陕西西安710065

利用含能材料代替料研究了物料压延过程中颜色变化规律与塑化程度的关系。通过传统的密度法、SEM法、力学性能法研究了代替料在压延加工过程中塑化程度的变化规律,初步得出塑化程度最佳的时间在压延28~38 min之间和约53 min处。通过测... 详细信息

利用含能材料代替料研究了物料压延过程中颜色变化规律与塑化程度的关系。通过传统的密度法、SEM法、力学性能法研究了代替料在压延加工过程中塑化程度的变化规律,初步得出塑化程度最佳的时间在压延28~38 min之间和约53 min处。通过测试压延样片中三醋酸甘油酯(GTA)的残余含量,得到压延塑化程度真正的最佳的时间在28~38 min之间,而在约53 min时产生过塑化。通过分光测色仪测试样片的颜色数据,计算样片的色差△E和加权因子E^(*),通过比较发现,△E与E^(*)的变化规律与物料的塑化规律基本一致。因此,提出利用色差△E和加权因子E^(*)表征代替料的塑化程度的方法,为利用测色技术研究含能材料压延塑化程度规律提供了理论依据。

关键词：含能材料代替料压延塑化程度色差加权因子

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含RDX的改性双基推进剂燃速智能设计

火炸药学报 2022年第6期45卷 814-820页

作者：郭延芝吴艳玲赵凤起宋秀铎徐司雨蒲雪梅四川大学化学学院四川成都610064 西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室陕西西安710065

为提升改性双基推进剂配方的设计能力,利用智能算法实现配方燃速性能设计与优化,通过对比几类典型智能算法,包括遗传算法、差分进化算法、粒子群优化算法和鲸鱼优化算法,对含RDX的改性双基推进剂进行了燃速性能的智能化配方优化与设计... 详细信息

为提升改性双基推进剂配方的设计能力,利用智能算法实现配方燃速性能设计与优化,通过对比几类典型智能算法,包括遗传算法、差分进化算法、粒子群优化算法和鲸鱼优化算法,对含RDX的改性双基推进剂进行了燃速性能的智能化配方优化与设计。结果表明,智能优化算法相对于统计优化而言操作简单、运行快速,而差分进化算法拟合出的14个最优配方其燃速性能最好且更稳定。在相同的压强条件下,14个优化配方的燃速显著大于已做配方的实验值。最后利用差分算法与支持向量回归模型进一步耦合形成了一套适用于含RDX的改性双基推进剂燃速性能预测的智能算法软件,基于该智能算法软件可推演得到燃速性能优越的新配方。

关键词：分析化学配方设计与优化智能算法 RDX-CMDB推进剂

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PVB基高固体含量螺压推进剂力学性能

含能材料 2015年第10期23卷 936-940页

作者：尚帆宋秀铎郑伟王江宁西安近代化学研究所陕西西安710065

为了研究聚乙烯醇缩丁醛(PVB)基高固体含量推进剂的力学性能,采用静态力学试验分析了不同黏度PVB、黏度为45 m Pa·s和300 m Pa·s的PVB配合和增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)及乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)对PVB基高固体含量推进剂力学性能的... 详细信息

为了研究聚乙烯醇缩丁醛(PVB)基高固体含量推进剂的力学性能,采用静态力学试验分析了不同黏度PVB、黏度为45 m Pa·s和300 m Pa·s的PVB配合和增塑剂邻苯二甲酸二丁酯(DBP)及乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)对PVB基高固体含量推进剂力学性能的影响。采用动态热机械分析(DMA)研究了不同黏度PVB和两种增塑剂对PVB基推进剂动态力学性能影响。结果表明,随着PVB黏度增加,推进剂高温(50℃)拉伸强度增大,常温(20℃)和高温延伸率降低。黏度为45 m Pa·s与300 m Pa·s的PVB以1∶3的质量比配合做粘合剂可使推进剂拉伸力学性能达到含这两种单一黏度PVB的推进剂的中间值。用ATBC替代DBP,推进剂的低(-40℃)、常温延伸率下降33%。含黏度为45 m Pa·s PVB的PVB基推进剂有较强的α-转变。含增塑剂DBP的推进剂有较强的β-转变。

关键词：固体推进剂聚乙烯醇缩丁醛(PVB) 力学性能动态热机械分析

CL-20降感处理技术及在CMDB推进剂中的应用

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兵器装备工程学报 2022年第2期43卷 151-157页

作者：任晓斌李军强宋秀铎刘所恩武宗凯西安近代化学研究所西安710065 山西北方兴安化学工业有限公司太原030008

为促进六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在推进剂中的应用,综述了CL-20降感处理技术及其在改性双基(CMDB)推进剂中应用的最新进展。结果表明,通过表面包覆降感技术、共晶降感技术和微纳米球形化降感技术均可有效制备出低感CL-20,但为提高低... 详细信息

为促进六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在推进剂中的应用,综述了CL-20降感处理技术及其在改性双基(CMDB)推进剂中应用的最新进展。结果表明,通过表面包覆降感技术、共晶降感技术和微纳米球形化降感技术均可有效制备出低感CL-20,但为提高低感CL-20的能量释放率,在表面包覆降感技术和共晶降感技术中应尽可能地选取含能且稳定的包覆剂和共晶配合物;微纳米球形化降感技术是制备低感CL-20较为稳定且有效的手段。将CL-20引入CMDB推进剂可以提高推进剂的能量水平,但压强指数升高、能量释放不充分和感度高,通过调整催化剂及添加Al粉可有效降低压强指数及提升能量释放率,通过低感CL-20的应用可有效降低CL-20基CMDB推进剂感度,说明CL-20在高能CMDB推进剂中具有广阔的应用前景。

关键词：六硝基六氮杂异伍兹烷降感共晶微纳米球形化改性双基推进剂

螺压改性双基推进剂压延过程质量及安全控制研究进展

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火炸药学报 2022年第5期45卷 612-628页

作者：刘犇肖磊武宗凯王苏炜李铎刘所恩赵凤起姜炜宋秀铎郝嘎子南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 西安近代化学研究所陕西西安710065 山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008

针对螺压改性双基推进剂制备过程的关键工序——压延,综述了影响压延塑化质量的因素、塑化质量的评价方法以及压延过程中存在的安全风险和采取的安全措施;压延塑化质量主要受到NC结构和性质、固体添加组分以及压延装置结构和工艺条件的... 详细信息

针对螺压改性双基推进剂制备过程的关键工序——压延,综述了影响压延塑化质量的因素、塑化质量的评价方法以及压延过程中存在的安全风险和采取的安全措施;压延塑化质量主要受到NC结构和性质、固体添加组分以及压延装置结构和工艺条件的影响;差示扫描量热(DSC)法常用于定量分析推进剂物料塑化程度;推进剂物料中的硬性杂质在压延过程使得物料局部出现的“热点”、物料中水分受热产生气泡的绝热压缩以及不适当的工艺参数等是燃爆风险的根源。对压延过程质量和安全控制技术发展方向进行了预测,指出红外光谱和超声波在线检测技术有望实现推进剂压延塑化效果的在线检测,远红外测温、在线连续测压和气体检测技术有望实现推进剂压延过程安全的在线检测,进而实现螺压改性双基推进剂压延过程质量及安全控制。附参考文献87篇。

关键词：改性双基推进剂压延塑化性能在线检测安全控制

CL-20/CMDB推进剂的宽温力学临界转变特性

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火炸药学报 2022年第1期45卷 97-102页

作者：胡义文王江宁张军袁志锋陈俊波陈太俊宋秀铎裴江峰耿超辉西安近代化学研究所陕西西安710065 宜宾北方川安化工有限公司四川宜宾644219

采用螺压工艺制备了不同CL-20含量的高能复合改性双基推进剂(CL-20/CMDB),分析了其微观形貌、密度及宽温力学性能,并通过热形变和低温冲击试验分析高、低温力学临界转变特性。结果表明,制备的CL-20/CMDB推进剂内部微观形貌良好,结构相... 详细信息

采用螺压工艺制备了不同CL-20含量的高能复合改性双基推进剂(CL-20/CMDB),分析了其微观形貌、密度及宽温力学性能,并通过热形变和低温冲击试验分析高、低温力学临界转变特性。结果表明,制备的CL-20/CMDB推进剂内部微观形貌良好,结构相对密实,力学性能优良,CL-20质量分数为45%的S-3高能配方推进剂,密度可达1.777g/cm^(3),-40℃断裂伸长率可达6.53%,50℃的抗拉强度可达2.08MPa,其高温热形变和低温冲击特性曲线在-40~50℃存在明显的突变现象,说明CL-20/CMDB推进剂在使用温度范围内存在高、低温力学临界转变;进一步通过外切线法来确定力学曲线中的临界转变点,则高固含量的S-3配方软化临界转变点温度(T_(s))和脆化临界转变点温度(T_(b))分别为42.06℃和-47.75℃。

关键词：物理化学 CL-20 改性双基推进剂宽温力学性能力学临界转变特性

柠檬酸铋的热分解机理、非等温反应动力学及其对双基推进剂燃烧的催化作用

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高等学校化学学报 2006年第1期27卷 125-128页

作者：宋秀铎赵凤起刘子如潘清罗阳西安近代化学研究所西安710065

用TG和DSC以及变温固相原位反应池/傅里叶红外光谱(RSFTIR)联用技术研究了柠檬酸铋的热分解行为,提出了可能的反应机理,并计算了主分解反应的动力学参数.柠檬酸铋主分解反应的表观活化能和指前因子分别为213.82 kJ/mol和1016.48s-1.将... 详细信息

用TG和DSC以及变温固相原位反应池/傅里叶红外光谱(RSFTIR)联用技术研究了柠檬酸铋的热分解行为,提出了可能的反应机理,并计算了主分解反应的动力学参数.柠檬酸铋主分解反应的表观活化能和指前因子分别为213.82 kJ/mol和1016.48s-1.将柠檬酸铋应用到双基推进剂配方中研究其对双基推进剂燃烧性能的影响,结果表明,柠檬酸铋对双基推进剂燃烧有良好的催化作用,能显著提高双基推进剂的燃速,降低压力指数,特别是与少量炭黑(CB)复合后,对双基推进剂燃烧的催化效果更好.

关键词：柠檬酸铋热分析热分解动力学 RSFTIR 催化作用

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近红外技术在含能材料领域的应用研究进展

兵器装备工程学报 2022年第7期43卷 58-66,77页

作者：黄子淇吴玉章刘犇肖磊宋秀铎武宗凯赵凤起姜炜郝嘎子南京理工大学化学与化工学院南京210094 西安近代化学研究所西安710065

针对目前含能材料研究领域的薄弱环节——生产过程的质量控制,综述了近红外光谱(NIRS)技术在含能材料成分检测、含量及混合均匀性分析方面的研究现状。指出NIRS技术结合化学计量学方法较传统离线分析手段具有快速准确的优势,有望实现含... 详细信息

针对目前含能材料研究领域的薄弱环节——生产过程的质量控制,综述了近红外光谱(NIRS)技术在含能材料成分检测、含量及混合均匀性分析方面的研究现状。指出NIRS技术结合化学计量学方法较传统离线分析手段具有快速准确的优势,有望实现含能材料生产过程质量的在线分析,从而为我国含能材料领域连续化和自动化生产提供技术支撑。

关键词：近红外含能材料混合均匀性组分含量在线分析