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超级铝热剂在固体推进剂中的应用研究进展

固体火箭技术 2024年第4期47卷 435-445页

作者：陆泽涛杨帆致夏敏罗运军北京理工大学前沿交叉科学研究院北京100081 北京理工大学材料学院北京100081

超级铝热剂具有高放热和高活性的特点,其反应速率和能量释放效率均显著高于传统铝热剂,应用于固体推进剂有望改善释能速率、效率、感度等指标,已成为固体推进剂的发展方向。总结了超级铝热剂的制备工艺、特点及其工业化应用潜力;论述了... 详细信息

超级铝热剂具有高放热和高活性的特点,其反应速率和能量释放效率均显著高于传统铝热剂,应用于固体推进剂有望改善释能速率、效率、感度等指标,已成为固体推进剂的发展方向。总结了超级铝热剂的制备工艺、特点及其工业化应用潜力;论述了超级铝热剂在固体推进剂中的适用性;综述了超级铝热剂的微结构(燃料/氧化剂界面控制、核壳结构、多层膜结构)和组分(金属氧化物、氟材料、碳纳米材料)对固体推进剂燃烧性能和能量释放的影响。超级铝热剂的添加显著提高了热反应活性和放热量,增强了推进剂的点火及燃烧性能,同时存在工业生产成本高、工艺控制要求复杂、燃烧过程精密控制难度大等问题,展望了未来超级铝热剂在固体推进剂中应用的研究重点和发展方向。

关键词：铝热反应超级铝热剂固体推进剂高能燃料燃速催化剂

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含亚乙烯基氢氟烯烃的研究进展

精细化工 2024年第7期41卷 1458-1477页

作者：张呈平权恒道北京理工大学化学与化工学院北京100081

对含亚乙烯基的氢氟烯烃(v-HFOs)的合成路线和应用进行了综述。目前,在氟-氯交换、异构化、脱卤化氢、选择性加氢、加氢脱氯、调聚等合成v-HFOs的主要路线中,氟-氯交换的路线具有起始原料易得、容易实现大规模生产的特点,是合成v-HFOs... 详细信息

对含亚乙烯基的氢氟烯烃(v-HFOs)的合成路线和应用进行了综述。目前,在氟-氯交换、异构化、脱卤化氢、选择性加氢、加氢脱氯、调聚等合成v-HFOs的主要路线中,氟-氯交换的路线具有起始原料易得、容易实现大规模生产的特点,是合成v-HFOs的最佳路线。v-HFOs特殊的分子结构使其具有优异的传热性能、清洁性能、发泡性能和刻蚀性能,主要用作制冷剂、热泵工质、清洗剂、发泡剂和刻蚀剂,特别是E型v-HFOs[(E)-v-HFOs]具有优异的电绝缘性能,分别与其优良的传热性能和清洗性能进行多领域交叉,实现了(E)-v-HFOs应用于浸没式液冷和带电清洗的新场景。展望了v-HFOs的未来发展趋势,提出了今后的研究重点,应开发高活性的氟化催化剂,环保绿色的新型合成路线以及v-HFOs的新型应用。

关键词：氢氟烯烃亚乙烯基浸没式冷却液带电清洗制冷剂热泵工质清洗剂刻蚀剂

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水介质中丝阵脉冲放电冲击相变铯铅溴钙钛矿研究

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兵工学报 2024年

作者：张雪迎高鑫肖泽琦刘开源岳丽丹秦智奇陈鹏万北京理工大学机电学院北京理工大学唐山研究院北京理工大学材料学院北京理工大学郑州研究院

利用水介质中柱面铜丝阵脉冲放电，产生柱面汇聚冲击波，开展冲击相变铯铅溴钙钛矿(CsPbBr3)研究。通过调节充电电压，实现冲击压力的调控，对CsPbBr3粉体进行不同压力的冲击处理，并回收样品。对回收样品进行的多种分析表征结果表明：... 详细信息

利用水介质中柱面铜丝阵脉冲放电，产生柱面汇聚冲击波，开展冲击相变铯铅溴钙钛矿(CsPbBr3)研究。通过调节充电电压，实现冲击压力的调控，对CsPbBr3粉体进行不同压力的冲击处理，并回收样品。对回收样品进行的多种分析表征结果表明：在适当的冲击压力下（高于2 GPa），脉冲放电冲击波能引起CsPbBr3粉体的相变，并实现回收。另外，亦可在回收样品中发现，晶粒细化、晶格畸变、纳米缺陷等冲击波处理后的典型现象。表明水介质中柱面丝阵脉冲放电技术是一种可控的汇聚冲击波加载技术，提供了一种冲击相变加载的新方法。

关键词：钙钛矿脉冲放电冲击波汇聚增压冲击相变

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石墨烯增强钛基复合材料研究进展

中国材料进展 2024年第3期43卷 212-221,229页

作者：穆啸楠张洪梅王宇北京理工大学材料学院北京100081 冲击环境材料技术国家级重点实验室北京100081

非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)具有高比强度、低密度、优异的耐蚀性等诸多特性,在航空航天、国防工业、交通运输等领域具有广泛的应用前景。石墨烯具有良好的本征物理和力学性能,是近年来的二维碳纳米“明星”材料,被视为极具潜力的DR... 详细信息

非连续增强钛基复合材料(DRTMCs)具有高比强度、低密度、优异的耐蚀性等诸多特性,在航空航天、国防工业、交通运输等领域具有广泛的应用前景。石墨烯具有良好的本征物理和力学性能,是近年来的二维碳纳米“明星”材料,被视为极具潜力的DRTMCs纳米增强体。国内外研究者聚焦DRTMCs设计与制备,突破了低温快速成型和界面改性等关键技术,初步实现了界面精细调控和微观构型,获得石墨烯在钛基体中的本征增强,制备出强塑性匹配较好的DRTMCs。简要综述近些年来石墨烯增强钛基复合材料的设计方法和制备工艺,探讨界面反应、界面结构、微观构型等关键因素对复合材料力学性能和失效机制的影响规律,并提出石墨烯增强钛基复合材料未来的发展方向。

关键词：石墨烯钛基复合材料制备方法界面设计力学行为

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阻燃剂对微孔聚氨酯弹性体性能的影响

高分子材料科学与工程 2024年第6期40卷 39-46页

作者：吴晓霞张旭东甄茂民李晓东赵志颖江皓邹美帅北京理工大学材料学院北京100081 枣庄学院化学化工与材料科学学院山东枣庄277160 山东奥卓新材料有限公司山东滕州277524 北京理工大学鲁南研究院山东滕州277599

以可膨胀石墨(EG)、可膨胀石墨/三聚氰胺聚磷酸盐(EG/MPP)和可膨胀石墨/三聚氰胺聚磷酸盐/甲基膦酸二甲酯(EG/MPP/DMMP)为阻燃剂制备了具有阻燃功能的微孔聚氨酯弹性体(MPUE),通过热重分析、极限氧指数(LOI)测定仪及水平垂直燃烧测试,... 详细信息

以可膨胀石墨(EG)、可膨胀石墨/三聚氰胺聚磷酸盐(EG/MPP)和可膨胀石墨/三聚氰胺聚磷酸盐/甲基膦酸二甲酯(EG/MPP/DMMP)为阻燃剂制备了具有阻燃功能的微孔聚氨酯弹性体(MPUE),通过热重分析、极限氧指数(LOI)测定仪及水平垂直燃烧测试,研究了阻燃剂对微孔聚氨酯弹性体热降解行为和阻燃性能的影响,重点分析了阻燃剂对力学性能、动态减振、耐蠕变性能的影响。结果表明,单独添加EG,在质量分数20%以上才对MPUE具有较明显的阻燃效果,但随着EG含量增加,MPUE的动态减振效果和耐蠕变性能变差。EG与MPP复配,对MPUE的阻燃性能有显著改善,但MPUE的动态减振和耐蠕变性能等指标仍偏高。EG/MPP/DMMP复配,阻燃性能进一步提升,并且改善了动态减振性能和耐蠕变性能,质量分数为11%,m(EG)/m(MPP)/m(DMMP)=1:2:1时,MPUE的LOI仍有27.8%,动静刚度比降到了1.35以内。

关键词：微孔聚氨酯弹性体可膨胀石墨阻燃动态减振耐蠕变

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含能热塑性弹性体推进剂研究进展

固体火箭技术 2024年第2期47卷 143-154页

作者：罗运军安梦婧北京理工大学材料学院北京100081 高能量密度材料教育部重点实验室北京100081

含能热塑性弹性体推进剂具有高能量、力学性能优异、可循环利用、可回收等优点,近年来成为固体推进剂发展的重要方向。总结了常见的含能热塑性弹性体的综合性能;论述了含能热塑性弹性体推进剂在高能、高燃速、钝感、低特征信号和富燃料... 详细信息

含能热塑性弹性体推进剂具有高能量、力学性能优异、可循环利用、可回收等优点,近年来成为固体推进剂发展的重要方向。总结了常见的含能热塑性弹性体的综合性能;论述了含能热塑性弹性体推进剂在高能、高燃速、钝感、低特征信号和富燃料推进剂等领域的研究进展;介绍了压延成型、模压成型、螺压成型和熔铸成型四种含能热塑性弹性体推进剂的制备工艺;综述了含能热塑性弹性体推进剂的重复加工性能和回收利用工艺;指出了目前该类推进剂存在的问题和不足,并对其未来发展方向进行了展望。

关键词：热塑性弹性体含能粘合剂固体推进剂制备工艺回收利用

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飞秒激光液相烧蚀的超快观测展望(特邀)

中国激光 2024年第4期51卷 215-235页

作者：苏子康袁世龙李祥隆张学强北京理工大学机械与车辆学院激光微纳制造研究所北京100081 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

飞秒激光液相烧蚀技术具有局部、瞬时、超快、超强等典型极端制造特点,在精密加工和纳米材料合成领域展现了独特优势。然而,飞秒激光液相烧蚀是跨多时间、空间尺度,多物理化学现象耦合的复杂过程,现阶段研究缺乏全面有效手段、对机理理... 详细信息

飞秒激光液相烧蚀技术具有局部、瞬时、超快、超强等典型极端制造特点,在精密加工和纳米材料合成领域展现了独特优势。然而,飞秒激光液相烧蚀是跨多时间、空间尺度,多物理化学现象耦合的复杂过程,现阶段研究缺乏全面有效手段、对机理理解不足。简要介绍了飞秒激光液相烧蚀的基本过程和相关超快观测技术的发展历程,并进一步总结了超快观测技术在光丝、溶剂化电子、等离子体、气泡演化等过程中的应用。最后总结了飞秒激光液相烧蚀方法、观测和机理研究存在的问题,并基于现有问题对未来飞秒激光液相烧蚀中可能应用的超快观测技术进行了展望。

关键词：激光技术飞秒激光液相烧蚀极端制造泵浦探测超快动力学纳米颗粒

非均匀伴流中复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合研究

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船舶力学 2024年第3期28卷 341-353页

作者：张晶张晨星王惠梁欣欣吴钦北京宇航系统工程研究所北京100076 北京理工大学机械与车辆学院北京100081

复合材料可改善螺旋桨空化性能及振动特性,在先进海洋推进装备领域备受关注。本文基于URANS计算复合材料螺旋桨外流场,应用FEM求解桨叶结构动态响应,并将水动力载荷及结构变形实时双向传递,建立复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合数值计... 详细信息

复合材料可改善螺旋桨空化性能及振动特性,在先进海洋推进装备领域备受关注。本文基于URANS计算复合材料螺旋桨外流场,应用FEM求解桨叶结构动态响应,并将水动力载荷及结构变形实时双向传递,建立复合材料螺旋桨非定常空化流固耦合数值计算方法。精细地模拟了桨叶经过高伴流区过程中叶梢空泡的演化;叶梢最大变形量随着叶梢空泡的初生、发展而逐渐增大,在梢涡空泡形成阶段达到最大值,然后随着空泡的溃灭而减小;揭示了复合材料的应用使螺旋桨推进效率得以提高、叶梢空化得以抑制的机理,即复合材料螺旋桨在空化水动力载荷作用下产生弯扭耦合变形,自适应地调整攻角以抑制空泡发展;对比了典型空化工况下复合材料与刚性金属螺旋桨空化水动力性能的区别;与刚性金属桨相比,复合材料螺旋桨的压力脉动峰值缓和,对非均匀伴流场的适应性更好。

关键词：螺旋桨非定常空化水动力性能流固耦合复合材料

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共晶高熵合金成分设计的研究进展

稀有金属材料与工程 2024年第7期53卷 2083-2093页

作者：陈凯旋熊志平中国航空工业集团中国航空综合技术研究所北京100028 北京理工大学材料学院北京100081

近年来,共晶高熵合金由于优异的铸造性能以及优良的强塑性匹配受到了广泛关注,然而,目前存在着开发共晶高熵合金效率过低的问题,共晶高熵合金的成分设计始终是一项挑战。针对这一项挑战,国内外学者开发了多种共晶高熵合金的成分设计方... 详细信息

近年来,共晶高熵合金由于优异的铸造性能以及优良的强塑性匹配受到了广泛关注,然而,目前存在着开发共晶高熵合金效率过低的问题,共晶高熵合金的成分设计始终是一项挑战。针对这一项挑战,国内外学者开发了多种共晶高熵合金的成分设计方法来加快共晶高熵合金的开发速度,由最初的试错法,发展到后来的d轨道能级法、简单混合法、混合焓法、相图计算法以及机器学习辅助的方法等等。每种方法各有特点和局限性,本文对共晶高熵合金的成分设计方法进行了全面评述。

关键词：共晶合金高熵合金成分设计机器学习