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钝感双基发射药老化迁移机理及动力学过程

含能材料 2021年第11期29卷 1080-1088,I0006页

作者：梁昊丁亚军李世影赵先正肖忠良南京理工大学化工学院江苏南京210094 特种能源材料教育部重点实验室(南京理工大学) 江苏南京210094

为研究钝感双基发射药老化迁移过程及影响因素,利用钝感剂的正态分布特性及Fickian第二扩散定律的推论,建立了钝感发射药老化迁移导致钝感剂浓度分布及燃烧性能变化的理论模型。对6种不同硝化甘油(NG)及邻苯二甲酸二丁酯(DBP)含量的发... 详细信息

为研究钝感双基发射药老化迁移过程及影响因素,利用钝感剂的正态分布特性及Fickian第二扩散定律的推论,建立了钝感发射药老化迁移导致钝感剂浓度分布及燃烧性能变化的理论模型。对6种不同硝化甘油(NG)及邻苯二甲酸二丁酯(DBP)含量的发射药进行不同温度下加速老化实验,采用密闭爆发器测试了不同老化时间后发射药的燃烧性能,分析了发射药老化迁移的动力学过程及热力学影响。理论分析表明,钝感球形发射药燃气生成猛度积分值的增长率随老化时间呈现出较好的线性增长模型。密闭爆发器结果表明,6种发射药加速老化后的动态活度最大值升高百分比随老化时间均呈较强的线性关系,与理论研究结果一致。建立的钝感发射药老化迁移热力学方程与试验结果基本吻合,迁移驱动因子对数与温度的倒数呈现出较为明显的线性负相关。发射药中NG与DBP总含量高于15%时,发射药的迁移驱动因子(动态活度最大值的百分比增长速率)更易受温度影响从而加剧钝感剂迁移导致钝感失效;而NG和DBP的总含量不高于15%时,钝感剂迁移导致失效的速率较为缓慢,更有利于发射药贮存后的使用和射击安全。

关键词：钝感双基发射药老化迁移扩散原理动态活度

SC-CO_(2)辅助挤出成型过程中双基发射药的流变特性

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兵工学报 2024年第5期45卷 1593-1601页

作者：胡启鹏杨昆张合李纯志应三九肖忠良南京理工大学化学与化工学院江苏南京210094 泸州北方化学工业有限公司四川泸州646003

为了部分替代在发射药挤出成型过程中使用的有机溶剂,将超临界二氧化碳(Supercritical Carbon dioxide,SC-CO_(2))引入发射药的挤出成型过程中,借助其在临界点附近急剧变化的溶剂特性,实现增塑后可快速从产品中驱除,为最终实现SC-CO_(2... 详细信息

为了部分替代在发射药挤出成型过程中使用的有机溶剂,将超临界二氧化碳(Supercritical Carbon dioxide,SC-CO_(2))引入发射药的挤出成型过程中,借助其在临界点附近急剧变化的溶剂特性,实现增塑后可快速从产品中驱除,为最终实现SC-CO_(2)对有机溶剂的完全替代做铺垫。以剪切黏度为反映流变特性的参数,采用在线狭缝流变仪测量物料的剪切黏度并获得流变曲线,对物料在不同工艺条件下的流变特性进行研究。研究结果表明:SC-CO_(2)辅助双基药挤出成型过程中物料的流变行为可以用幂律模型描述,引入SC-CO_(2)后物料黏度显著降低,SC-CO_(2)在4.67 wt%含量下使得双基药的稠度系数降低17.10%,体现了SC-CO_(2)对于双基药的良好增塑作用;随着SC-CO_(2)含量、溶剂含量、温度等参数值持续升高,继续增大参数值所能提供的增塑效果将变得有限。

关键词：双基发射药超临界二氧化碳挤出成型增塑流变特性

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钝感双基发射药迁移失效评价方法

兵工学报 2022年第2期43卷 297-304页

作者：梁昊丁亚军李世影赵先正肖忠良南京理工大学化工学院江苏南京210094 南京理工大学特种能源材料教育部重点实验室江苏南京210094

发射药传统老化失效评价主要针对发射药贮存过程中的化学安定性,未考虑物理变化层面的钝感剂迁移现象。基于扩散原理以及钝感剂分布与燃烧性能的关联,建立由密闭爆发器实验测试钝感双基发射药动态活度最大值升高百分比的迁移失效评价方... 详细信息

发射药传统老化失效评价主要针对发射药贮存过程中的化学安定性,未考虑物理变化层面的钝感剂迁移现象。基于扩散原理以及钝感剂分布与燃烧性能的关联,建立由密闭爆发器实验测试钝感双基发射药动态活度最大值升高百分比的迁移失效评价方法。通过密闭爆发器和弹道实验,获得了钝感双基发射药动态活度最大值升高幅度随老化时间的线性增长模型,并验证了所提方法的有效性。通过气相色谱实验分析发射药中安定剂含量随老化时间的变化规律,揭示了钝感双基发射药老化迁移导致的失效时间早于化学安定性失效时间。钝感双基发射药老化失效评价应遵循“双阈值原则”,从而保证其贮存安全性和使用安全性。

关键词：双基发射药钝感剂迁移失效评价方法

气相色谱法测定仓储双基发射药二号中定剂含量

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色谱 2000年第3期18卷 272-273页

作者：徐同军栾志杰王咸达李树兴中国人民解放军89616部队

利用气相色谱法迅速分离并准确测定仓储发射药中具有安定作用的二号中定剂 (二甲基二苯脲 )的含量。该法与传统的溴化法比较 ,具有快捷、准确、直观、重复性好等特点。

关键词：气相色谱法双基发射药二号中定剂测定

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充氮法测量双基发射药爆热值的影响因素

火炸药学报 2010年第5期33卷 87-90页

作者：赵宏立靳建伟西安近代化学研究所陕西西安710065

研究了充氮法测量双基发射药爆热过程中充氮净化次数、充氮压力以及样品用量等因素对爆热值的影响。结果表明,随着氧弹中氮气净化次数的增加,爆热值由大变小并趋于稳定,净化两次以上时,对爆热值的测量不会发生影响;充氮气时,应保证充氮... 详细信息

研究了充氮法测量双基发射药爆热过程中充氮净化次数、充氮压力以及样品用量等因素对爆热值的影响。结果表明,随着氧弹中氮气净化次数的增加,爆热值由大变小并趋于稳定,净化两次以上时,对爆热值的测量不会发生影响;充氮气时,应保证充氮压力大于临界压力,同时控制每次充氮压力值的一致性,当充氮压力大于2.5M Pa时,对爆热值的测量不会发生影响;在确定被测样品实验用量时,应尽可能使样品燃烧后热量计产生的温升值与在热容量标定时标准物质燃烧后产生的温升值相当,样品质量为5.430 g时,爆热值的测量系统误差最小。

关键词：应用化学双基发射药爆热热量计充氮法

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用加速量热仪研究双基发射药的绝热分解特性

火炸药学报 2013年第5期36卷 77-81页

作者：贾昊楠路桂娥江路明安振涛江劲勇军械工程学院河北石家庄050003 军械工程学院军械技术研究所河北石家庄050003 中国石油大学北京102249

针对固体含能材料的均相反应,用反应物质的转变分数代替反应物密度并引入了绝热升温速率方程。建立了计算绝热动力学参数的理论模型,分析了热惰性因子对测试结果的影响。用加速量热仪研究了双基发射药的绝热分解过程,得到绝热分解温... 详细信息

针对固体含能材料的均相反应,用反应物质的转变分数代替反应物密度并引入了绝热升温速率方程。建立了计算绝热动力学参数的理论模型,分析了热惰性因子对测试结果的影响。用加速量热仪研究了双基发射药的绝热分解过程,得到绝热分解温度和压力随时间变化曲线以及温升速率、压力上升速率随温度的变化曲线。结果表明,较大时双基发射药发生缓慢的分解反应,起始分解温度较高;较小时则发生快速的燃烧反应,放热量却大大增加。用速率常数法计算得到了不同时双基发射药绝热分解反应的活化能E和指前因子A。

关键词：物理化学绝热加速量热仪绝热分解绝热动力学热惰性因子双基发射药

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双基发射药及其组分的结构与性能研究

双基发射药及其组分的结构与性能研究

作者：吴银秀南京理工大学

学位级别：硕士

火炮发射药包括单基发射药、双基发射药和三基发射药。双基发射药包括硝化甘油-硝化棉体系(简称双基药)和硝化三乙二醇-硝化棉体系(简称为太根药),本论文着重研究双基发射药、太根发射药和它们各组分的结构、性能以及相互关系。本论文... 详细信息

火炮发射药包括单基发射药、双基发射药和三基发射药。双基发射药包括硝化甘油-硝化棉体系(简称双基药)和硝化三乙二醇-硝化棉体系(简称为太根药),本论文着重研究双基发射药、太根发射药和它们各组分的结构、性能以及相互关系。本论文的研究加深了对发射药的认识并对工业生产有重要的指导意义。双基发射药与太根发射药中的组分包括纤维素硝酸酯(俗称硝化棉,NC)、三硝酸甘油酯(俗称硝化甘油,NG)、二硝酸三乙二酯(俗称硝化三乙二醇,TEGDN)与中定剂N,N二甲基二苯脲等。本论文采用溶液1H-NMR、13C-NMR研究NC、NG、TEGDN、中定剂、双基发射药及太根发射药在溶液状态下的结构与性质;采用固体13C-NMR研究它们在固体状态下的结构与性质;采用TG-DTG、DSC等热分析法研究它们的热性能。初步探讨了它们的结构与性能的一些关系。本文发现用氘代氯仿与重水做溶剂,NG的1H-NMR谱图有细小但又不寻常的差异,还发现NG-D2O及TEGDN-D2O体系,由于两个组分的相对量不同,显示出有差别的1H-NMR图谱;通过分析,得到了溶剂对NG的分子构象存在影响、溶剂的本体磁化率及氢键等因素对1H-NMR也有影响的结论。通过TG-DTG和DSC等热分析方法,研究了双基发射药、太根发射药及其组分热分解过程,根据NG挥发温度的变化,确定双基药中NC和NG可能并不是一种简单的混合模式,而是形成了NC-NG固溶体。本文测定了双基发射药及其相关物质NC、NG、N,N-二甲基二苯脲等的固体13C-NMR,也发现了双基发射药中NG与NC之间存在相互作用,形成了固溶体结构,与溶液NMR、TG-DTG和DSC实验结果相一致。

关键词：双基发射药太根发射药热分解核磁共振

压力下降条件下一种双基发射药的瞬态燃烧特性

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火炸药学报 2012年第1期35卷 64-68页

作者：赵宏立刘来东靳建伟张衡赵宝明赵瑛张邹邹西安近代化学研究所陕西西安710065

为了解火药在压力下降条件下的瞬态燃烧特性,采用压力瞬时下降状态下的实验装置系统,研究了一种双基发射药在瞬态降压下的燃烧行为。结果表明,在燃烧室压力为0～151MPa,降压速率为(30～2.5×104)MPa/s条件下,该双基发射药的燃烧行为可... 详细信息

为了解火药在压力下降条件下的瞬态燃烧特性,采用压力瞬时下降状态下的实验装置系统,研究了一种双基发射药在瞬态降压下的燃烧行为。结果表明,在燃烧室压力为0～151MPa,降压速率为(30～2.5×104)MPa/s条件下,该双基发射药的燃烧行为可分为熄灭和完全燃烧两种情况。在不同的初始压力和降压速率下,双基发射药有不同的熄火临界特性曲线。

关键词：物理化学双基发射药瞬态燃烧快速降压熄火

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不同黑索金含量的双基发射药膨胀系数的研究

化工新型材料 2019年第7期47卷 111-114页

作者：梁家豪齐乐陈春林马中亮中北大学环境与安全工程学院太原030051 泸州北方化学有限公司泸州646605

为了研究黑索金(RDX)含量对双基发射药膨胀系数的影响,制备了质量分数分别为10%、20%和30%的含RDX的双基片状发射药,采用TMA静态热机分析仪方法,对含RDX的双基发射药的膨胀系数及其玻璃化温度进行研究。结果表明:(1)随着单层双基药片中... 详细信息

为了研究黑索金(RDX)含量对双基发射药膨胀系数的影响,制备了质量分数分别为10%、20%和30%的含RDX的双基片状发射药,采用TMA静态热机分析仪方法,对含RDX的双基发射药的膨胀系数及其玻璃化温度进行研究。结果表明:(1)随着单层双基药片中RDX含量的增加,其膨胀系数减小,有利于保持单层双基药片药型尺寸的精确性;(2)叠层双基药片的膨胀系数随着RDX含量的增加而减小,同时小于单层双基药片的膨胀系数;(3)单层双基药片玻璃化温度随RDX含量的增加而升高,其使用时适应的温度范围更广。

关键词：膨胀系数黑索金双基发射药玻璃化温度