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Al基复合含能材料的制备及燃烧性能研究

火炸药学报 2021年第6期44卷 789-799页

作者：王润德杨涛徐司雨姜菡雨祝昕瑜徐露萍于洁玫齐蕾黄太仲济南大学化学化工学院山东济南250022 西安近代化学研究所陕西西安710065

为改进Al基复合含能材料的燃烧性能,采用先氧化后还原热处理方法制备了多层石墨烯,结合高能球磨法制备了Al-C、Al-B和Al-B-C 3种复合材料,并采用SEM-EDS和XRD等方法表征了复合材料的结构;采用氧弹量热仪测定了复合材料的燃烧热;采用CO2... 详细信息

为改进Al基复合含能材料的燃烧性能,采用先氧化后还原热处理方法制备了多层石墨烯,结合高能球磨法制备了Al-C、Al-B和Al-B-C 3种复合材料,并采用SEM-EDS和XRD等方法表征了复合材料的结构;采用氧弹量热仪测定了复合材料的燃烧热;采用CO2激光点火器测定了复合材料的点火延迟时间。结果表明,制备的多层还原氧化石墨烯比表面积为85.5m^(2)/g,孔径介于15~200nm之间;在600℃和700℃热处理的Al-C材料具有最高的燃烧热值,材料的点火延迟时间随热处理温度的升高而有所延长;Al-B复合材料在高温下易生成AlB2合金,这使得未经热处理的材料具有最高的燃烧热值,而750℃处理的材料具有最小的点火延迟时间;经过600℃和700℃热处理的Al-B-C复合材料的燃烧热值最高,过多B的加入会抑制材料的燃烧,但也会缩短材料的点火延迟时间。

关键词：物理化学复合含能材料球磨法燃烧热点火延迟时间

TKX-50/GO复合含能材料的制备及热分解特性

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火炸药学报 2020年第6期43卷 631-635页

作者：王华煜曹雄吴靖丽许亚北尚伊平中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为了研究5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟胺(TKX-50)/氧化石墨烯(GO)纳米复合含能材料的热分解性能,采用液氮喷雾冷冻干燥法,制备了TKX-50/GO复合材料;通过扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD),对样品的形貌、结构以及表面... 详细信息

为了研究5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟胺(TKX-50)/氧化石墨烯(GO)纳米复合含能材料的热分解性能,采用液氮喷雾冷冻干燥法,制备了TKX-50/GO复合材料;通过扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD),对样品的形貌、结构以及表面元素含量进行了表征和分析;采用热重-差示扫描量热法(TG-DSC)分析了复合材料的热分解性能;采用Kissinger法计算了其表观活化能。结果表明,采用液氮冷冻喷雾干燥法制备的TKX-50/GO复合材料具有纳米级层状网络结构;与TKX-50相比,TKX-50/GO复合含能材料的第一阶段分解峰峰温向低温方向移动12.0、12.5、12.2℃,第二阶段分解峰峰温向低温方向移动12.5℃和16.4℃,随着GO含量的增加,第二阶段分解峰变得不明显,TKX-50/GO5两个分解阶段重叠,表观活化能从146.2kJ/mol提高到163.3、168.5和172.9kJ/mol。GO提高了复合含能材料的活化能垒,使分解峰温提前,缩短了反应区间时间,从而提高了能量释放速率,促进了TKX-50/GO复合材料的热分解。

关键词：物理化学氧化石墨烯 5,5′-联四唑-1,1′-二氧二羟胺 TKX-50 网络纳米结构复合含能材料热分解

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纳米多孔硅基复合含能材料的研究进展

火炸药学报 2013年第1期36卷 1-8页

作者：赵凤起姚二岗安亭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

综述了纳米多孔硅和纳米多孔硅基复合含能材料的国内外研究现状,通过分析认为该类复合含能材料具有反应活性高、能量可控、性能可调以及燃烧产物污染小等优点,具有很好的应用前景,但从目前的研究现状来看,还存在感度高、安全性能差、易... 详细信息

综述了纳米多孔硅和纳米多孔硅基复合含能材料的国内外研究现状,通过分析认为该类复合含能材料具有反应活性高、能量可控、性能可调以及燃烧产物污染小等优点,具有很好的应用前景,但从目前的研究现状来看,还存在感度高、安全性能差、易氧化等缺点,且其爆炸反应机理也不明确,还需进一步进行制备工艺和爆炸反应机理方面的研究。

关键词：材料科学纳米多孔硅纳米含能材料复合含能材料

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复合含能材料超声波动态燃速测试系统研究

复合含能材料超声波动态燃速测试系统研究

作者：张克业西安电子科技大学

学位级别：硕士

复合含能材料的燃速测试工作对其配方的研制和改进具有重要的指导作用。在该领域，国内常用的方法是恒温或恒压条件下的静态测试方法，该类方法很难对复合含能材料的实际燃烧情况进行测试。针对这一情况，本文展开了对复合含能材料动态... 详细信息

复合含能材料的燃速测试工作对其配方的研制和改进具有重要的指导作用。在该领域，国内常用的方法是恒温或恒压条件下的静态测试方法，该类方法很难对复合含能材料的实际燃烧情况进行测试。针对这一情况，本文展开了对复合含能材料动态燃速测试方法的研究。本文将超声波无损检测技术应用于复合含能材料动态燃烧速度测试领域，并介绍了该项技术的理论基础和具体实现方案：讨论了超声波在复合含能材料类介质中的传播特性及其测试原理和检测方法;阐述了测试系统的组成以及传感器的标定算法、峰值判别算法、燃烧速度计算方法等;完成了超声波脉冲收发电路与高速数据采集卡的研制工作，实现了软件的部分功能并获得了部分实验数据，为后续工作的开展奠定了基础。

关键词：复合含能材料动态燃烧速度超声波

干燥方式对RDX/RF复合含能材料结构性能影响

同方学位论文库评论

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含能材料 2009年第1期17卷 23-26页

作者：张娟聂福德郁卫飞郭秋霞曾贵玉中国工程物理研究院化工材料研究所四川绵阳621900

采用超临界干燥方式和冷冻干燥方式制得RDX/RF气凝胶和干凝胶。利用扫描电镜(SEM),BET比表面积分析,X射线粉末衍射(XRD),差示扫描量热法(DSC)对其结构进行了表征。结果表明:超临界干燥方式得到的RDX/RF气凝胶具有典型纳米孔洞结构和高... 详细信息

采用超临界干燥方式和冷冻干燥方式制得RDX/RF气凝胶和干凝胶。利用扫描电镜(SEM),BET比表面积分析,X射线粉末衍射(XRD),差示扫描量热法(DSC)对其结构进行了表征。结果表明:超临界干燥方式得到的RDX/RF气凝胶具有典型纳米孔洞结构和高比表面积特性。冷冻干燥导致干凝胶骨架结构坍塌,比表面积显著降低。RDX/RF气凝胶中RDX的平均晶粒度在34～38nm之间,干凝胶中RDX的平均晶粒度在50～100nm之间。RDX/RF气凝胶和干凝胶的热分解峰分别提前了14～25℃和2～7℃。

关键词：有机化学超临界干燥冷冻干燥复合含能材料溶胶-凝胶法(sol-gel)

含能聚合物/硝基胍复合含能材料的制备及表征

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火炸药学报 2016年第2期39卷 36-39页

作者：李博李兆乾罗庆平裴重华四川省非金属复合与功能材料重点实验室西南科技大学四川绵阳621010

以含能聚合物（EP）和硝基胍（NQ）为原料，采用溶剂／非溶剂法制备了EP／NQ复合含能材料，采用扫描电镜（SEM）、比表面积测试法（BET）和X射线衍射（XRD）对其形貌和结构进行了表征，用热重一差示扫描量热法（TG-DSO）对比分析了EP／N... 详细信息

以含能聚合物（EP）和硝基胍（NQ）为原料，采用溶剂／非溶剂法制备了EP／NQ复合含能材料，采用扫描电镜（SEM）、比表面积测试法（BET）和X射线衍射（XRD）对其形貌和结构进行了表征，用热重一差示扫描量热法（TG-DSO）对比分析了EP／NQ复合含能材料及其物理共混物的热性能。结果表明，EP／NQ复合含能材料具有三维纳米网络结构，NQ沉积在EP上面，其平均粒径为49～62nm，NQ的长针状结晶消除；与EP相比，EP／NQ复合含能材料的比表面积降低，且随着NQ质量分数由40％增至60％，EP／NQ复合含能材料的比表面积由54.599m^2／g降至25．02m^2／g；EP／NQ复合含能材料具有单一的热分解峰特性，热分解峰温比NQ提前55～59℃，且随着NQ质量分数由40％增至6O％，EP／NQ复合含能材料的热分解峰温由200．1℃升至203．7℃；EP／NQ复合含能材料的分解热显著高于EP／NQ物理共混物。

关键词：复合含能材料 EP/NQ 硝基胍含能聚合物溶剂/非溶剂法热性能

海藻酸盐/HMX复合含能材料的制备及性能研究

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兵器装备工程学报 2023年第1期44卷 241-247页

作者：秦潇楠李小东赵悦刘慧敏崔小娜刘亚洁中北大学环境与安全工程学院太原030051

为了研究不同海藻酸盐对HMX包覆效果及性能的影响,以海藻酸钠和HMX作为原料,分别使用氯化钙、氯化钡、氯化铜和氯化钴作为固化液,利用离子交联固化反应使用微胶囊造粒仪制备了4种含有不同金属离子的海藻酸盐/HMX复合含能材料。采用扫描... 详细信息

为了研究不同海藻酸盐对HMX包覆效果及性能的影响,以海藻酸钠和HMX作为原料,分别使用氯化钙、氯化钡、氯化铜和氯化钴作为固化液,利用离子交联固化反应使用微胶囊造粒仪制备了4种含有不同金属离子的海藻酸盐/HMX复合含能材料。采用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和差示扫描量热仪测试样品的包覆效果和热性能分析,并对样品的机械感度进行测试。结果表明,海藻酸钡/HMX复合含能材料形状为颗粒均匀且包覆密实圆球形;4种海藻酸盐/HMX复合材料晶型未发生改变;使用海藻酸铜包覆的样品表观活化能较HMX降低了30.15 kJ/mol,使用海藻酸钙、海藻酸钡、海藻酸钴包覆的样品表观活化能较HMX均有所提升;与HMX相比,4种样品的机械感度均有降低,其中海藻酸钡/HMX复合含能材料摩擦压力提高了128 N,感度最低,降感效果最好。

关键词：奥克托今(HMX) 海藻酸盐离子交联固化复合含能材料微胶囊造粒

Fe_(2)O_(3)/AP复合含能材料合成及表征

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火工品 2021年第3期 29-32页

作者：谢长友何海燕康凯刘艳王嘉伟军事科学院防化研究院北京102205

采用溶胶-凝胶与溶剂-非溶剂相结合的方法制备Fe_(2)O_(3)/AP复合含能材料,探究最优的合成条件,并对Fe_(2)O_(3)/AP复合含能材料的组成、形貌及热分解性能进行表征分析。研究表明:在H2O用量为10mL,PO用量为wPO∶wFe^(3+)=20,反应温度为4... 详细信息

采用溶胶-凝胶与溶剂-非溶剂相结合的方法制备Fe_(2)O_(3)/AP复合含能材料,探究最优的合成条件,并对Fe_(2)O_(3)/AP复合含能材料的组成、形貌及热分解性能进行表征分析。研究表明:在H2O用量为10mL,PO用量为wPO∶wFe^(3+)=20,反应温度为45℃的最优合成条件下,制备的Fe_(2)O_(3)溶胶粒子为纳米级别且在AP中分散均匀;与纳米Fe_(2)O_(3)和AP的物理共混样品相比,Fe_(2)O_(3)/AP复合含能材料的高温放热峰温提前了13.6℃,表观分解热增加了170.2J/g,说明Fe_(2)O_(3)/AP复合粒子中纳米氧化铁表现出更高的催化效率。

关键词：复合含能材料 Fe_(2)O_(3) 高氯酸铵热分解形貌

内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料的制备与表征

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爆破器材 2019年第5期48卷 19-23页

作者：石城宽许湘宁董成刘旭文胡艳陈秉文南京理工大学化工学院

叠氮化铜是一种绿色环保的高能含能材料,其极高的静电感度限制了它在MEMS火工品微型装药中的应用。碳纳米管优异的导电性可以有效地降低叠氮化铜的静电感度,而且取向一致、高机械强度的碳纳米管可以有效地提高叠氮化铜的安全性和爆轰输... 详细信息

叠氮化铜是一种绿色环保的高能含能材料,其极高的静电感度限制了它在MEMS火工品微型装药中的应用。碳纳米管优异的导电性可以有效地降低叠氮化铜的静电感度,而且取向一致、高机械强度的碳纳米管可以有效地提高叠氮化铜的安全性和爆轰输出能量。本文中,设计并制备了基于硅基底及多孔氧化铝模板的内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料,探究了合适的制备条件,并对样品进行了表征分析。结果表明:在氧化电压45V、沉积电流密度0.1mA/cm^2条件下制备的复合材料,经72h叠氮化反应后得到的内嵌叠氮化铜碳纳米管复合含能材料在静电感度仪测试范围(≤25kV)内均未发火,有望作为一种新型含能装药应用于MEMS器件中。

关键词：叠氮化铜碳纳米管复合含能材料