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A review on surface coating strategies for anti-hygroscopic of high energy oxidizer ammonium dinitramide

Defence Technology（防务技术） 2024年第3期33卷 237-269页

作者： Hongyu Yang Fuyao Chen Yiwen Hu Qiangqiang Lu Lei Xiao Yinglei Wang Fengqi Zhao Wei Jiang gazi hao National Special Superfine Powder Engineering Research Center of China School of Chemistry and Chemical EngineeringNanjing University of Science and TechnologyNanjing 210094China Xi’an Modern Chemistry Research Institute Xi’an 710065China

Ammonium dinitramide(ADN),which has the advantages of high energy density,no halogen and low characteristic signal,is not only considered as a new high-energy oxidizer that is expected to replace the traditional oxidizer ammonium perchlorate(AP)in solid propellants,but also a good performance explosive in ***,due to the strong hygroscopicity of ADN,its application in solid propellants and explosives is greatly *** the hygroscopicity of ADN is the key to realize the wide application of *** this paper,we systematically review the research progress of anti-hygroscopic strategies of ADN *** surface coating methods are focusing on solvent volatilization,solvent-non-solvent,melt crystallization and atomic layer deposition *** characteristics of the different methods are compared and analyzed,and the basis for the classification and selection of the coating materials are introduced in *** addition,the feasibility of material for surface coating of ADN is evaluated by several compatibility analysis *** is highly expected that the liquid phase method(solvent volatilization method,solvent-non-solvent method)would be the promising method for future ADN coating because of its effective,safety and facile ***,polymer materials,are the preferred coating materials due to their high viscosity,easy adhesion,good anti-hygroscopic effect,and heat resistance,which make ADN weak hygroscopicity,less sensitive,easier to preserve and good compatibility.

关键词： Ammonium dinitramide(ADN) Energetic materials Anti-hygroscopic Surface coating Compatibility analysis

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New insights in nano-copper chromite catalyzing ultrafine AP:Evaluation of dispersity and mixing uniformity

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Defence Technology（防务技术） 2024年第2期32卷 120-133页

作者： Yong Kou Peng Luo Lei Xiao Yanping Xin Guangpu Zhang Yubing Hu Junqing Yang Hongxu Gao Fengqi Zhao Wei Jiang gazi hao National Special Superfine Powder Engineering Research Center of China School of Chemistry and Chemical EngineeringNanjing University of Science and TechnologyNanjing210094China Xi'an North Huian Chemical Industry Co.Ltd Xi'an710302China Xi'an Modern Chemistry Research Institute Xi'an710065China

Improving the application of nanomaterials has always been a research hotspot in the field of energetic materials(EMs)due to their obvious catalytic effect on the EMs,especially the uniformly dispersed ***,few studies have reported the dispersion of *** this study,the dispersity and mixing uniformity of nano-CuCr_(2)O_(4)was evaluated based on the difference of solid UV light absorption between the nano-catalytic materials and *** nano-CuCr_(2)O_(4)/ultrafine AP composites with different dispersity of nano-CuCr_(2)O_(4)were prepared by manual grinding and mechanical grinding with different grinding strength and griding *** then,the absorbance of different samples at 212 nm was obtained by solid UV testing due to the high repeatability of the absorbance at 210-214 nm for three parallel experiments,and the dispersity of different samples was calculated through the established difference ***,the samples were characterized by XRD,IR,SEM,EDS,DSC and TG-MS,which confirmed that different mixing methods did not change the structure of the samples(XRD and IR),and the mixing uniformity improved with the increase of grinding strength and grinding time(SEM and EDS).The scientificity and feasibility of the difference equation were further verified by *** dispersity of nano-CuCr_(2)O_(4)exhibits a positive intrinsic relationship with its catalytic performance,and the uniformly dispersed nano-CuCr_(2)O_(4)significantly reduces the thermal decomposition temperature of ultrafine AP from 367.7 to 338.8℃.The TG-MS patterns show that the dispersed nano-CuCr_(2)O_(4)advanced the thermal decomposition process of ultrafine AP by about 700 s,especially in the high temperature decomposition stage,and the more concentrated energy release characteristic is beneficial to further enhance the energy performance of AP-based *** above conclusions show that the evaluation method of dispersity based on solid UV curves could pro

关键词： Nano-CuCr_(2)O_(4) Ultrafine AP Dispersity UVeVis diffuse reflectance spectroscopy Thermal decomposition

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New insights in nano-copper chromite catalyzing ultrafi ne AP: Evaluation of dispersity and mixing uniformity

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Defence technology 2024年第2期

作者： Yong Kou Peng Luo Lei Xiao Yanping Xin Guangpu Zhang Yubing Hu Junqing Yang Hongxu Gao Fengqi Zhao Wei Jiang gazi hao

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Effects of nano-HMX on the properties of RDX-CMDB propellant:Higher energy and lower sensitivity

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Defence Technology（防务技术） 2017年第5期13卷 323-326页

作者： Han GAO Xiao-ting HOU Xiang KE Jie LIU gazi hao Lei XIAO Teng CHEN Ying-ying ZUO Wei JIANG National Special Superfine Particle Engineering Research Center Nanjing University of Science and TechnologyNanjing 210094JiangsuChina Shanxi North Xing'an Chemical Industry Co.Ltd Taiyuan 030008ShanxiChina

Batch preparation of nano-HMX was achieved via a mechanical trituration method. The morphology and particle size of nano-HMX and raw RDX were characterized using SEM. Then nano-HMX was used in a formulation of composite modified double base propellant containing RDX. The method is to use nanoHMX to replace the RDX in the formulation by 10% gradually with the total mass content of RDX and HMX unchanged. The burning rate, mechanical sensitivity and mechanical property of propellant strands with different mass content of nano-HMX were tested. The results indicate that the 30% content of nanoHMX has the best comprehensive performance which can be used as an improvement of the existing formula. A possible mechanism of action was discussed.

关键词： Nano-HMX CMDB propellant Comprehensive performance

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Preparation and study of ultrafine flake-aluminum with high reactivity

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Defence Technology（防务技术） 2017年第4期13卷 234-238页

作者： Lei Xiao Jie Liu gazi hao Xiang Ke Teng Chen Han Gao Yuan-bo Rong Cheng-su Jin Jing-lin Li Wei Jiang National Special Superfine Particle Engineering Research Center Nanjing University of Science and Technology Research Institute Gansu Yinguang Chemical Industry Group Co. Ltd.

To achieve aluminum particles with ultrafine granularity and high reactivity,the mechanical ball-milling method was adopted and three kinds of coatings,including stearic acid(SA),viton and dinitrotoluene(DNT),were *** effects of milling time and different coatings on granularity and reactivity of ultrafine aluminum particles were *** structures of prepared ultrafine aluminum were characterized by scanning electron microscopy,X-ray particle diffraction and the thermal properties were analyzed by TG/***,the reactivity of prepared ultrafine aluminum particles was comprehensively analyzed and judged according to several thermodynamic parameters,the maximal oxidation rate,the oxidation degree of aluminum and the enthalpy *** results revealed that aluminum particles prepared by the mechanical ball milling method were all flake-like and the particle sizes were below5 mm with nanometer-scale *** the crystal form of aluminum was found to be ***,the ultrafine flake aluminum coated with stearic acid after milling for 5 h showed the highest reactivity with 56.1% of oxidation degree before 660℃,0.945 mg/℃ of maximal oxidation rate and 20491 J/g of enthalpy change.

关键词： Aluminum Flake Surface coating Reactivity Thermal property

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纳米CuFe_2O_4的制备及其对高氯酸铵热分解的催化性能

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固体火箭技术 2018年第3期41卷 343-349页

作者：轩春雷赵凤起肖磊郝嘎子姜炜西安近代化学研究所西安710065 南京理工大学化工学院南京210094

以硝酸铜、硝酸铁为反应物,氨水为沉淀剂,PEG-400为分散剂,通过共沉淀法合成了纳米CuFe_2O_4。利用XRD、FE-SEM、TEM表征了纳米CuFe_2O_4颗粒的结构、粒径及形貌。同时,采用DSC研究了纳米CuFe_2O_4对AP热分解的催化性能。结果表明,所得... 详细信息

以硝酸铜、硝酸铁为反应物,氨水为沉淀剂,PEG-400为分散剂,通过共沉淀法合成了纳米CuFe_2O_4。利用XRD、FE-SEM、TEM表征了纳米CuFe_2O_4颗粒的结构、粒径及形貌。同时,采用DSC研究了纳米CuFe_2O_4对AP热分解的催化性能。结果表明,所得的产物主要为尖晶石结构的CuFe_2O_4,粒径约为200 nm,呈类球形。DSC分析表明,纳米CuFe_2O_4对AP的催化效果优于单独使用共沉淀法制备的纳米CuO、纳米Fe2O3或者纳米CuO+Fe_2O_3(CuO和Fe_2O_3的摩尔比是1∶1)混合物的催化效果。纳米CuFe_2O_4对不同粒径的AP均具有显著的催化作用,且2%含量为纳米CuFe_2O_4催化AP的最佳使用量,可使64、6、1μm AP的高温分解峰温分别从441.3、433.8、416.9℃降低至356.8、379.8、355.2℃;表观分解热分别从941、1167、1312 J/g增加至1734、1 838、1 855 J/g;同时使64、6、1μm AP的热分解反应速率常数分别增大。随着AP粒径的减小,其团聚性增强,很难与纳米CuFe_2O_4形成均匀混合物。因此,想要提高纳米CuFe_2O_4对超细AP的催化性能,应该从解决纳米CuFe_2O_4和超细AP的分散均匀性入手。

关键词：纳米CuFe2O4 共沉淀高氯酸铵热分解催化

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腔穴传递式动态混合器在聚合物加工领域的应用

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塑料 2021年第6期50卷 135-139,151页

作者：王苏炜肖磊郝嘎子姜炜薛平南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心江苏南京210094 北京化工大学塑料机械及塑料工程研究所北京100029

结合腔穴传递式动态混合器,从腔穴形状、运动轨迹、混炼效果等角度介绍了其构型特点及其混合机理,并以球窝型动态混合器为例,系统地阐述了其混合性能的量化方式及影响因素。另外,还研究了不同物料特性下,腔穴传递式动态混合器的高扭矩... 详细信息

结合腔穴传递式动态混合器,从腔穴形状、运动轨迹、混炼效果等角度介绍了其构型特点及其混合机理,并以球窝型动态混合器为例,系统地阐述了其混合性能的量化方式及影响因素。另外,还研究了不同物料特性下,腔穴传递式动态混合器的高扭矩以及过剪切现象,结果表明,与常规静态混合器相比,其更适用于高黏熔体内团聚颗粒的分散混合。在塑料改性、熔体纺丝与木塑发泡等聚合物加工领域中,腔穴传递式动态混合器的应用能有效提高填料的混合均匀性,消除断面上的熔体流痕等,从而增强物料的可纺性、改善制品的外观质量、力学性能及其芯部的泡孔形貌等,具有良好的应用前景。

关键词：腔穴传递式动态混合器混炼机理分流数混合分流度塑料改性

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近红外技术在含能材料领域的应用研究进展

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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

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基于熔融沉积成型技术的熔铸炸药增材制造装置研发与应用

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新技术新工艺 2022年第11期 18-25页

作者：肖磊宗胡曾郭锐郝嘎子王苏炜周昊郭超王泽昊姜炜南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心江苏南京210094 南京理工大学机械工程学院江苏南京210094

为了满足高新武器装备对复杂异型异质结构炸药装药的迫切需求,基于熔融沉积成型技术,利用熔铸炸药高温熔融、低温凝固的性质,设计并研发了熔铸炸药增材制造装置。该装置可实现配方原材料加料、熔融混合、挤出成型全流程的自动化操作,同... 详细信息

为了满足高新武器装备对复杂异型异质结构炸药装药的迫切需求,基于熔融沉积成型技术,利用熔铸炸药高温熔融、低温凝固的性质,设计并研发了熔铸炸药增材制造装置。该装置可实现配方原材料加料、熔融混合、挤出成型全流程的自动化操作,同时还配备有视频/红外在线监测系统,确保打印过程的安全控制。以石蜡、热熔胶、碳酸钙为配方原料,配制出与HMX/TNT基熔铸炸药流变特性相似的代料,验证了增材制造装置的可靠性;通过开展熔铸炸药真料打印试验,成功实现了超细HMX/TNT(HMX固含量为50%)基熔铸炸药打印成型,打印药柱内部密实,无明显缩孔、缺陷;打印样品平均表面粗糙度为6.47μm;打印样品平均密度为1.76 g/cm^(3),达到98.79%TMD;平均抗压强度达33.69 MPa,综合性能优异。

关键词：含能材料熔铸炸药熔融沉积成型增材制造装置

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基于临界电子激发能研究硝胺炸药纳米化降感机理

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中国材料进展 2017年第6期36卷 420-424页

作者：刘杰戎园波靳承苏郝嘎子肖磊柯香姜炜李凤生南京理工大学化工学院国家特种超细粉体工程技术研究中心江苏南京210094

采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),实测记录了硝胺炸药颗粒在电子能作用下开始发生分解变形(在颗粒表面产生裂纹)时的状态,结合Image Pro Plus图形处理软件,计算出了硝胺炸药颗粒开始发生分解变形所需的临界电子激发能。研究结果表明:... 详细信息

采用场发射扫描电子显微镜(FESEM),实测记录了硝胺炸药颗粒在电子能作用下开始发生分解变形(在颗粒表面产生裂纹)时的状态,结合Image Pro Plus图形处理软件,计算出了硝胺炸药颗粒开始发生分解变形所需的临界电子激发能。研究结果表明:当颗粒粒径大于10μm时,随着粒径减小,硝胺炸药颗粒临界电子激发能减小;当颗粒粒径小于约10μm后,临界电子激发能随粒径减小而迅速增大;当颗粒粒径减小至约0.5μm时,随着粒径进一步减小,临界电子激发能变化不大。本研究以实测计算的临界电子激发能为基础,可从能量角度解释硝胺炸药纳米化降感机理,对指导纳米硝胺炸药的实际应用具有重要意义。

关键词：硝胺炸药颗粒大小临界电子激发能纳米化降感机理

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