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高固含量改性双基推进剂的烤燃试验研究

固体火箭技术 2014年第6期37卷 829-832,837页

作者：丁黎王琼王江宁张腊莹西安近代化学研究所西安710065

采用非限定烤燃试验,测定了高固含量改性双基推进剂药柱的热爆炸临界温度,讨论了固含量与临界温度的关系及临界温度的尺度效应;通过高压热分解研究,获得了高固体含量推进剂热分解反应非等温动力学参数,探讨了固含量对临界温度的影响机... 详细信息

采用非限定烤燃试验,测定了高固含量改性双基推进剂药柱的热爆炸临界温度,讨论了固含量与临界温度的关系及临界温度的尺度效应;通过高压热分解研究,获得了高固体含量推进剂热分解反应非等温动力学参数,探讨了固含量对临界温度的影响机理。结果表明,固含量由0%增加至50%,热爆炸临界温度由134.5℃上升到156.1℃,3 MPa压力下第一热分解峰温由201.8℃上升到206.2℃(β=10℃/min),表明热稳定性增加;长径比为1的GLX-4药柱临界温度与直径的对数呈线性关系。此外,随着固含量升高,热分解活化能由161.0 k J/mol升高到181.9 k J/mol,揭示了烤燃试验热获得的爆炸临界温度升高这一现象的高压热分解动力学理论依据。

关键词：高压热分解动力学固含量推进剂烤燃试验

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ADN与硝胺氧化剂的相互作用

固体火箭技术 2007年第6期30卷 518-520,533页

作者：张腊莹刘子如衡淑云韩芳岳璞西安近代化学研究所西安710065

用高压差示扫描量热法(PDSC)和热重-微商热重法(TG-DTG),研究了高能氧化剂ADN(二硝酰胺铵)的热分解及其与HMX和RDX的相互作用。结果表明,ADN与HMX和RDX之间存在着强烈的相互作用。因部分HMX溶于熔融的ADN中,而参与了ADN组分的分解,ADN... 详细信息

用高压差示扫描量热法(PDSC)和热重-微商热重法(TG-DTG),研究了高能氧化剂ADN(二硝酰胺铵)的热分解及其与HMX和RDX的相互作用。结果表明,ADN与HMX和RDX之间存在着强烈的相互作用。因部分HMX溶于熔融的ADN中,而参与了ADN组分的分解,ADN的放热分解峰温因压力升高而提高,而HMX产生了双分解峰。大量的RDX因ADN的熔融而提前液化与ADN一起分解,因ADN气相产物的抑制作用,使混合体系中RDX组分常压下的分解峰温后移,而RDX自身分解气相产物的催化作用,使其高压下的分解峰温前移。

关键词： ADN HMX RDX 相互作用热分解

RDX含量对改性双基推进剂动态力学性能的影响

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推进技术 2008年第4期29卷 498-501页

作者：姚楠刘子如王江宁张腊莹西安近代化学研究所陕西西安710065

利用动态热机械分析研究了一组不同RDX含量的改性双基推进剂的动态力学性能。根据"时间-温度"等效原理的WLF方程获得了该推进剂体系α松弛的粘弹系数Cg1,Cg2和主曲线叠合的垂直位移因子bT以及松弛过程的活化能Ea。结果表明,随着固体填料... 详细信息

利用动态热机械分析研究了一组不同RDX含量的改性双基推进剂的动态力学性能。根据"时间-温度"等效原理的WLF方程获得了该推进剂体系α松弛的粘弹系数Cg1,Cg2和主曲线叠合的垂直位移因子bT以及松弛过程的活化能Ea。结果表明,随着固体填料(RDX)含量的增加,该推进剂的储能模量下降,α松弛的损耗角正切(tanδ)的峰温逐渐降低,以tanδ为代表的力学损耗强度逐渐增大,而β转变所对应的温度不变。用自由体积理论解释了固体含量对改性双基推进剂动态力学性能的影响。

关键词：改性双基推进剂动态力学性能 DMA+ 填料

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NEPE推进剂低温瞬态的粘弹特性

固体火箭技术 2009年第3期32卷 298-301,343页

作者：张伟樊学忠张腊莹刘子如蔚红建西安近代化学研究所西安710065

用动态力学分析方法究了PET/NG/TG类NEPE推进剂在低温点火瞬态条件下的粘弹特性。结果表明,推进剂的玻璃化转变温度(Tg)为-65℃,以-40℃为参考温度,推进剂在低频区域(f107Hz)逐渐进入玻璃态。推进剂在假设点火条件(T=-40℃,t=1~100 m s... 详细信息

用动态力学分析方法究了PET/NG/TG类NEPE推进剂在低温点火瞬态条件下的粘弹特性。结果表明,推进剂的玻璃化转变温度(Tg)为-65℃,以-40℃为参考温度,推进剂在低频区域(f107Hz)逐渐进入玻璃态。推进剂在假设点火条件(T=-40℃,t=1~100 m s)处于玻璃化转变阶段,其临界频率(ftr=4.5 Hz)小于点火频率(fc=10~103Hz),临界温度(Tc=-25^-38℃)高于试验温度(T=-40℃)。增塑剂使PET/N-100粘合剂胶片的临界频率ftr由145 Hz增至646~1 585 Hz,临界温度Tc由-30^-51℃降至-39^-53℃,理论计算与实验结果一致。

关键词：固体推进剂动态力学性能粘弹特性

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NEPE类推进剂的寿命预估

推进技术 2006年第6期27卷 572-576页

作者：张腊莹刘子如衡淑云王克勇韩芳西安近代化学研究所陕西西安710065

用动态热机械分析仪测定了高能交联复合推进剂NP-1在55℃,65℃,75℃和85℃下老化不同时间的动态力学性能。以损耗角正切tanδ的α松弛峰极值和主曲线垂直位移因子的变化率分别定义了老化速率,把该速率曲线的拐点作为寿命临界点,从Berthe... 详细信息

用动态热机械分析仪测定了高能交联复合推进剂NP-1在55℃,65℃,75℃和85℃下老化不同时间的动态力学性能。以损耗角正切tanδ的α松弛峰极值和主曲线垂直位移因子的变化率分别定义了老化速率,把该速率曲线的拐点作为寿命临界点,从Berthelot方程外推获得了常温25℃下NP-1推进剂的老化寿命。同时,由主曲线的水平位移因子获得的活化能作为老化寿命的变化率,通过“点斜法”外推也获得了老化寿命。

关键词：固体推进剂老化动态力学性能寿命预测

热塑性聚氨酯弹性体对高固体含量改性双基推进剂力学性能的影响

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含能材料 2008年第2期16卷 196-200页

作者：姚楠王江宁刘子如张腊莹西安近代化学研究所陕西西安710065

采用动态热机械分析(DMA)和拉伸强度测试方法研究了两种热塑性聚氨酯弹性体(TPUE)对改性双基推进剂力学性能的影响,用扫描电镜从微观上分析了TPUE对推进剂力学性能的作用机理。结果表明,加入TPUE可明显改善推进剂的力学性能,增强固体填... 详细信息

采用动态热机械分析(DMA)和拉伸强度测试方法研究了两种热塑性聚氨酯弹性体(TPUE)对改性双基推进剂力学性能的影响,用扫描电镜从微观上分析了TPUE对推进剂力学性能的作用机理。结果表明,加入TPUE可明显改善推进剂的力学性能,增强固体填料与粘结剂体系界面间的粘接强度,减少脱湿现象,使得推进剂高温(50℃)及常温(20℃)下的延伸率增加50%以上,低温下(-40℃)的抗拉强度增加15%,延伸率增加16%。从自由体积增大、活化能Eaα下降解释了α松弛的变化原因。同时认为推进剂的高温力学性能与α松弛tanδ的峰强度和活化能Eαa相关,低温力学性能与β松弛tanδ的活化能Eaβ或"脆化参数"m相关。

关键词：物理化学改性双基推进剂动态热机械分析(DMA) 力学性能热塑性聚氨酯弹性体(TPUE)

RDX含量对改性双基推进剂动态力学性能的影响

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推进技术 2008年第5期29卷 637-640页

作者：王江宁姚楠刘子如熊贤锋张腊莹西安近代化学研究所陕西西安710065

利用动态热机械分析(DMA)研究了一组不同黑索今(RDX)含量的改性双基推进剂的低温动态力学性能。β松弛的峰温几乎不受固体填料加入的影响。认为RDX含量超过一定值时,在低温下将起到辅助增塑作用,β松弛tanδ峰值与"等效增塑剂"的含量有... 详细信息

利用动态热机械分析(DMA)研究了一组不同黑索今(RDX)含量的改性双基推进剂的低温动态力学性能。β松弛的峰温几乎不受固体填料加入的影响。认为RDX含量超过一定值时,在低温下将起到辅助增塑作用,β松弛tanδ峰值与"等效增塑剂"的含量有关。经拟合得到"等效增塑剂"的含量。从推进剂的动态模量主曲线获得了β松弛的粘弹系数Cg1,Cg2以及松弛过程(分子构象变化)的活化能Ea,以及"脆化参数"m,并用线性方程关联了"脆化参数"m与低温抗拉强度σm和延伸率εm。

关键词：改性双基推进剂动态热机械分析+ 动态力学性能脆化参数+

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含CL-20的NEPE推进剂热分解

固体火箭技术 2008年第3期31卷 251-254页

作者：丁黎赵凤起刘子如衡淑云张腊莹西安近代化学研究所西安710065

借助热重-微商热重(TG-DTG)试验和差示扫描量热(DSC)试验研究了含CL-20的NEPE推进剂的热分解特性,探索了主要组分NG、CL-20、AP和催化剂之间的相互作用。实验结果表明,该推进剂的热分解过程分3个阶段:增塑剂(NG)的挥发和分解,PEG+CL-20... 详细信息

借助热重-微商热重(TG-DTG)试验和差示扫描量热(DSC)试验研究了含CL-20的NEPE推进剂的热分解特性,探索了主要组分NG、CL-20、AP和催化剂之间的相互作用。实验结果表明,该推进剂的热分解过程分3个阶段:增塑剂(NG)的挥发和分解,PEG+CL-20的分解,AP的分解。CL-20促进了NG和PEG的分解,NG与PEG并未影响CL-20的分解。AP的加入促进了CL-20的分解,同时CL-20也使AP的分解由单质2步分解合并为1步。Al粉在该体系中与其他组分的相互作用较弱。催化剂Ct1和Ct2在一定程度上抑制了推进剂中NG、CL-20和AP的起始分解,对于NG起始分解的抑制作用更为明显,当温度升高,抑制作用消失即分解开始时,分解速率大幅提高,从而使推进剂热分解的放热历程缩短,致使推进剂燃速提高。

关键词： NEPE推进剂 CL-20 热分解热重-微商热重(TG-DTG)试验差示扫描量热(DSC)试验

傅里叶红外光谱法研究GAP/AP混合体系的快速热裂解

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光谱学与光谱分析 2013年第1期33卷 14-18页

作者：张腊莹刘子如王晓红衡淑云邵颖慧丁黎西安近代化学研究所火炸药燃烧国防科技重点实验室陕西西安710065

用T-Jump/FTIR在线联用分析技术,研究了GAP/AP混合体系在模拟燃烧条件下快速加热高温高压的热裂解。结果表明,GAP/AP混合体系的主要热裂解气相产物的组成发生了变化,说明组分之间存在相互作用。压力对GAP/AP混合体系气相产物有明显的影... 详细信息

用T-Jump/FTIR在线联用分析技术,研究了GAP/AP混合体系在模拟燃烧条件下快速加热高温高压的热裂解。结果表明,GAP/AP混合体系的主要热裂解气相产物的组成发生了变化,说明组分之间存在相互作用。压力对GAP/AP混合体系气相产物有明显的影响,表明混合体系组分GAP和AP之间的相互作用是通过AP分解气相产物进行的,混合体系不但存在气相之间的反应,也存在气相/凝聚相反应。而温度并没有影响AP对GAP的作用。用T-Jump/FTIR在线分析技术能够实现模拟燃烧条件下含能材料实时气体产物分析,为从微观反应的角度探索含能材料的快速高压热裂解及其组分之间的相互作用提供一条技术途径。

关键词：物理化学在线分析 T-Jump FTIR联用技术 GAP AP混合体系热裂解