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EHTPB基黏结剂体系的低温固化

火炸药学报 2024年第2期47卷 152-158,I0003页

作者：王晨刘玉存余思禹刘洋君中北大学环境与安全工程学院山西太原030051 山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030051

为了开发适用于PBX浇注炸药低温固化的黏结剂体系,选取环氧端羟基聚丁二烯(EHTPB)为黏结剂,用黏度增长法研究了添加二聚酸二异氰酸酯(DDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI trimer)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二... 详细信息

为了开发适用于PBX浇注炸药低温固化的黏结剂体系,选取环氧端羟基聚丁二烯(EHTPB)为黏结剂,用黏度增长法研究了添加二聚酸二异氰酸酯(DDI)、甲苯二异氰酸酯(TDI)、六亚甲基二异氰酸酯三聚体(HDI trimer)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)5种固化剂在45℃条件下黏度随时间的变化规律;并在35℃下研究体系中添加不同催化剂羰基铜化合物(YKT)、二月桂酸二丁基锡(T12)、三亚乙基二胺(DABCO)、辛酸亚锡(T9)、三苯基铋(TPB)对EHTPB-DDI黏结剂体系的催化反应效果;采用恒温流变技术对EHTPB-DDI-YKT黏结剂体系的固化反应动力学进行了计算。结果表明,在45℃条件下DDI与IPDI的固化反应活性相近,可作为较为理想的固化剂;在35℃下催化剂对EHTPB-DDI固化反应速率的影响顺序为:T12>T9>DABCO>YKT>TPB,其中添加YKT时适用期为5.45 h,符合固化工艺要求;通过反应速率判断出EHTPB-DDI-YKT黏结剂体系固化反应为自催化反应,计算出该黏结剂体系的表观活化能为91.65 kJ/mol,反应级数为0.836。EHTPB-DDI-YKT黏结剂体系能够有效降低黏结剂体系的固化温度,实现EHTPB基PBX浇注炸药低温固化。

关键词：物理化学环氧端羟基聚丁二烯 EHTPB PBX 低温固化黏结剂固化剂 Kawakita方程

分子钙钛矿含能材料DAP-4的表征及性能研究

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火炸药学报 2024年

作者：陈康宇宋小兰王毅于志宏寇勇安崇伟中北大学材料科学与工程学院南京理工大学化学化工学院中北大学环境与安全工程学院

针对目前关于DAP-4的报道存在较大差异的情况，本文采用化学法合成了DAP-4，采用SEM、EDS、XRD、IR、XPS和元素分析技术对所制备的样品进行了表征，利用美国Parr-6200型氧弹式量热仪测试了DAP-4的生成焓(ΔHf，DAP-4)，并利用DSC技术测... 详细信息

针对目前关于DAP-4的报道存在较大差异的情况，本文采用化学法合成了DAP-4，采用SEM、EDS、XRD、IR、XPS和元素分析技术对所制备的样品进行了表征，利用美国Parr-6200型氧弹式量热仪测试了DAP-4的生成焓(ΔHf，DAP-4)，并利用DSC技术测试了DAP-4的热分解性能，同时也测试了DAP-4的机械感度、爆轰性能和燃烧性能。结果表明，所制备的样品确为DAP-4；DAP-4的生成焓确定为ΔHf，DAP-4=+278.6kJ/mol；其在20℃/min升温速率下热分解峰温高达392.5℃，热分解活化能为EK=247.2kJ/mol，热爆炸临界温度达到Tb=631.6K，远高于HMX的Tb值；DAP-4的撞击感度与TNT相近，摩擦感度与CL-20相近，爆速与RDX接近；DAP-4及其混合炸药的化学储能、做功能力和对金属的加速能力明显高于RDX和HMX，与CL-20持平。定容燃烧实验说明，含有DAP-4的CMDB-1推进剂燃烧速率最快，燃烧压力最高，增压速率也最高。定压燃烧实验表明，CMDB-1的燃烧温度最高，达到了3501℃。

关键词： DAP-4 生成焓感度爆轰性能燃烧性能

CeO-CoO/BiVO的制备及其对有机工业废水的光催化降解研究

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现代化工 2024年

作者：孙心段淑茹朱开金朱鹏宇龙浩鹏南京理工大学环境与安全工程学院太原工业学院材料工程系中北大学环境与安全工程学院

通过浸渍和煅烧制备了新型光催化剂BiVO4、CoOx/BiVO4与CeO2-CoOx/BiVO4，并通过XRD、SEM、TEM和XPS等手段对催化剂进行表征与分析，探讨了催化剂在不同条件下对有机工业废水的光催化性能。结果表明，CeO2-CoOx/BiVO4复合型光催化剂的... 详细信息

通过浸渍和煅烧制备了新型光催化剂BiVO4、CoOx/BiVO4与CeO2-CoOx/BiVO4，并通过XRD、SEM、TEM和XPS等手段对催化剂进行表征与分析，探讨了催化剂在不同条件下对有机工业废水的光催化性能。结果表明，CeO2-CoOx/BiVO4复合型光催化剂的降解效果最好，处理废水2h后COD降解效率达到61%，说明掺杂负载可以有效提高催化性能;最佳光照时间为120min，最佳投药质量为0.05g，且具有良好的稳定性。

关键词： BiVO 光催化可见光工业废水降解

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直立式机械排烟临界排烟口高度

安全与环境学报 2024年第5期24卷 1849-1854页

作者：钟委吴英昊田英高子鹤郑州大学力学与安全工程学院郑州450001 郑州大学土木工程学院郑州450001

为改善地铁站台的排烟效果,提出了一种在排烟管道顶部上接风管的新型直立式机械排烟。通过数值模拟分析地铁站台火灾时采用直立式机械排烟的效果。结果表明:采用上接风管的直立式排烟相比于排烟管道顶面排烟具有明显优势,其排热量可增加... 详细信息

为改善地铁站台的排烟效果,提出了一种在排烟管道顶部上接风管的新型直立式机械排烟。通过数值模拟分析地铁站台火灾时采用直立式机械排烟的效果。结果表明:采用上接风管的直立式排烟相比于排烟管道顶面排烟具有明显优势,其排热量可增加14.51%;直立式排烟存在一个临界排烟口高度,当排烟口高度较低时无法排出顶棚下方的高温烟气,而当排烟口高度超过该临界高度后,受到顶棚的限制其排烟效果反而会下降;临界排烟口高度与排烟风速无关,但受排烟口边长的影响,且在临界高度时排烟口与顶棚间的距离近似等于排烟口边长的一半。

关键词：安全工程地铁站台直立式机械排烟临界高度排烟口尺寸

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生物质灰软化温度预测模型构建及应用研究

安全与环境学报 2024年

作者：姚锡文张玲玉许开立齐洋东北大学资源与土木工程学院

生物质灰的软化温度可以反映锅炉结渣效率与传热效率，因此建立生物质灰软化温度的预测模型能够更好地探究生物质锅炉结渣规律。研究基于反向传播（Back Propagation，BP）神经网络与Elman神经网络建立了生物质灰软化温度预测模型。首... 详细信息

生物质灰的软化温度可以反映锅炉结渣效率与传热效率，因此建立生物质灰软化温度的预测模型能够更好地探究生物质锅炉结渣规律。研究基于反向传播（Back Propagation，BP）神经网络与Elman神经网络建立了生物质灰软化温度预测模型。首先，收集各生物质灰中氧化物的质量分数与灰软化温度并作为原始数据集，确定模型的训练参数；其次，对模型进行测试；最后，对模型的适应性进行评价。研究对比分析了BP神经网络与Elman神经网络的决定系数R2、均方误差根ERMS、平均绝对误差EMA以及平均绝对百分比误差EMAP。之后，使用实验室制取的杨木灰样对Elman网络预测模型进行了验证。研究结果显示，Elman神经网络针对生物质灰软化温度具有更好的预测效果，其预测软化温度与实际软化温度的相对误差不超过20%，预测效果较好。

关键词：安全工程生物质灰软化温度神经网络预测

纵向通风对三元锂离子电池模块热失控及其传播的影响

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清华大学学报(自然科学版) 2024年

作者：韩浩姜雪刘旭东张培红东北大学资源与土木工程学院

通风对锂离子电池(lithium-ion battery, LIB)模块热失控(thermal runaway, TR)及其传播的影响具有复杂性。该文构建纵向通风环境,以5块5 Ah三元锂离子电池组成的LIB模块为研究对象,通过改变风速,对比分析电池表面温度、烟气浓度、 LIB... 详细信息

通风对锂离子电池(lithium-ion battery, LIB)模块热失控(thermal runaway, TR)及其传播的影响具有复杂性。该文构建纵向通风环境,以5块5 Ah三元锂离子电池组成的LIB模块为研究对象,通过改变风速,对比分析电池表面温度、烟气浓度、 LIB模块TR传播时间和质量损失率等参数,研究纵向通风对LIB模块TR及其传播的供氧助燃和散热冷却双重作用机制。结果表明:纵向通风对LIB模块TR及其传播的影响由供氧助燃和散热冷却的协同作用决定,主导作用机制随风速不同而不同。在2.0、 3.0和4.5 m/s风速下,供氧助燃作用为主导,对LIB模块TR及其传播有促进作用,且促进效果随风速增加而减弱;而在6.0、 7.5和9.0 m/s风速下,散热冷却作用为主导,对LIB模块TR及其传播有抑制作用,且抑制效果随风速增加而增强。该文研究结果可为LIB模块的热安全及其在新能源领域的推广应用提供参考。

关键词：锂离子电池热失控传播纵向通风供氧助燃散热冷却

MOFs衍生的多孔材料Co/C的吸波性能研究

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化工新型材料 2024年第2期52卷 130-138页

作者：曹雪芳贾雪菲贺永亮郭江太原科技大学安全与应急管理工程学院太原030024 中北大学环境与安全工程学院太原038507

以金属有机配合物[Co(tza)_(2)]n为前驱体,采用防爆反应釜高温煅烧法分别在不同温度下制备得到碳复合材料Co/C,研究了它们的组分、电磁参数和吸波性能。结果表明:Co/C与石蜡以质量比1∶1混合后,450℃下获得的多孔纳米碳复合吸波剂Co/C-... 详细信息

以金属有机配合物[Co(tza)_(2)]n为前驱体,采用防爆反应釜高温煅烧法分别在不同温度下制备得到碳复合材料Co/C,研究了它们的组分、电磁参数和吸波性能。结果表明:Co/C与石蜡以质量比1∶1混合后,450℃下获得的多孔纳米碳复合吸波剂Co/C-450的吸波性能最好,在厚度1.5mm处,有效吸收带宽为4.2GHz。此外,在0~18GHz和1.0~5.5mm的范围内,Co/C-450的总有效吸收带宽为13.3GHz(4.7~18GHz),实现了雷达多频段的有效吸收。复合材料良好的吸波性能是由于磁性Co纳米粒子和碳材料的协同作用,以介电损耗机制为主,实现对电磁波的有效吸收。不仅丰富了MOFs衍生物的吸波性能调控研究和结构设计,还为碳复合材料的轻质宽频研究提供了新思路。

关键词：金属有机配合物碳复合物反射损耗

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煤与瓦斯突出物理模拟试验研究现状及展望

岩石力学与工程学报 2024年第3期43卷 521-541页

作者：唐巨鹏张昕潘一山辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 辽宁工程技术大学力学与工程学院辽宁阜新123000 辽宁大学环境学院辽宁沈阳110036

煤与瓦斯突出是煤矿井下开采活动中较为常见的动力灾害,严重威胁着矿井安全绿色生产。鉴于现场煤与瓦斯突出的不确定性、突发性和危险性,物理模拟试验成为了研究煤与瓦斯突出机制的有效手段。通过查阅大量文献发现:(1)突出模拟试验装置... 详细信息

煤与瓦斯突出是煤矿井下开采活动中较为常见的动力灾害,严重威胁着矿井安全绿色生产。鉴于现场煤与瓦斯突出的不确定性、突发性和危险性,物理模拟试验成为了研究煤与瓦斯突出机制的有效手段。通过查阅大量文献发现:(1)突出模拟试验装置由单轴向双轴、常规三轴、真三轴迭代升级,试件尺寸由小到大,数据采集由单一到多元化,各种大型多功能真三轴可视化、模块化试验系统的成功研制,为煤与瓦斯突出发生机制的定量研究提供了有效平台;(2)开展大量围绕“三要素”的煤与瓦斯突出物理模拟试验研究,探索地应力、瓦斯压力、煤体物理力学性质对突出的影响程度,通过煤层温度和两相流冲击演化反演突出强度,基本掌握突出的发动条件及致灾机制,形成了具有我国特色的煤与瓦斯突出理论体系。然而,随着我国煤矿开采深度不断增加,深部煤与瓦斯突出机制变得更加复杂。针对新形势下煤与瓦斯突出研究存在的不足,对未来的研究方向提出建议和展望,旨在完善煤与瓦斯突出机制体系,突破定性假说研究阶段,对灾害孕育、发生、发展阶段的定量条件进行探索,为现场煤与瓦斯突出预测与防治提供可靠的理论基础。

关键词：采矿工程煤与瓦斯突出试验装置物理模拟研究现状

活性元含量对低附带毁伤弹药近场冲击波的影响

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兵工学报 2024年第5期45卷 1613-1624页

作者：范瑞军王晓锋王金英周捷王少宏皮爱国北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室北京100081 中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

为提高现有低附带毁伤技术方案的近场毁伤威力,通过在分装式低附带毁伤弹药的重金属颗粒嵌层中加入不同含量的活性元材料,优化活性元配比,从而增强近场毁伤威力。开展碳化钨-铝粉-硝酸钠-氟橡胶(Tungsten Carbide-Al-NaNO_(3)-Fluororub... 详细信息

为提高现有低附带毁伤技术方案的近场毁伤威力,通过在分装式低附带毁伤弹药的重金属颗粒嵌层中加入不同含量的活性元材料,优化活性元配比,从而增强近场毁伤威力。开展碳化钨-铝粉-硝酸钠-氟橡胶(Tungsten Carbide-Al-NaNO_(3)-Fluororubber,WC-Al-NaNO_(3)-FKM)复合材料嵌层中不同含量活性元的静爆试验,利用自由场压力测试系统测得爆炸后的冲击波压力曲线。研究结果表明:活性元含量增加至15%时冲击波超压达到最大,在37.5 CD(装药直径)、50 CD处分别提高57.5%和18.2%;活性元含量增加至20%时比冲量在37.5 CD处最大提高25.7%。在试验结果基础上利用数值模拟方法确定活性元后燃反应模型Miller项参数,得出不同含量活性元后燃反应能量释放规律以及活性元组分反应度随时间的变化关系:在理想情况下,随着活性元含量的增加,后燃反应时间减小。研究结果为低附带毁伤战斗部的近场增强设计提供了一种较好的技术策略。

关键词：活性元含量重金属颗粒嵌层冲击波超压后燃效应