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基于制备超细复合含能材料的对置受限式撞击流反应器微观混合性能

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化工进展 2020年第S02期39卷 42-47页

作者：梁鹏飞张阿芳陈锦芳郭新俊刘所恩山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008

由于对置受限式撞击流反应器较高的传热及混合效率,能够制备出粒径小、均匀且分布范围窄的超细颗粒。本文采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系研究入射速度、结构尺寸对对置受限式撞击流反应器微观混合效果的影响规律,并将混合腔尺寸同... 详细信息

由于对置受限式撞击流反应器较高的传热及混合效率,能够制备出粒径小、均匀且分布范围窄的超细颗粒。本文采用碘化物-碘酸盐平行竞争反应体系研究入射速度、结构尺寸对对置受限式撞击流反应器微观混合效果的影响规律,并将混合腔尺寸同等比例放大一倍进行对比研究。结果表明,随着入射速度的增大,离集指数减小,微观混合效果提高。喷嘴间距与喷嘴直径比的增大使得离集指数增大,微观混合效果降低。离集指数随着混合腔高度、混合腔出口尺寸的增大呈现先增大后减小的趋势,且混合腔高度对混合效果的影响较混合腔出口尺寸显著。将对置受限式撞击流反应器混合腔尺寸扩大一倍,离集指数增加到原来的2.4倍,微观混合效果显著下降,但是在较大入射速度下,两种结构的混合效果差距减小。研究结果可为纳米复合含能材料的制备提供高效、安全的技术支持。

关键词：含能材料对置受限式撞击流反应器微观混合离集指数超细颗粒

不等径开放式撞击流雾化特征及二乙二醇/水体系混合研究

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含能材料 2024年第4期32卷 360-368页

作者：梁鹏飞陈锦芳赵美玲张国辉王雅丽山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008

采用粒子图像测速技术(PIV)对不等径开放式撞击流中质量分数60%的甘油‑水溶液雾化性能进行了研究,探讨韦伯数We(51≤We≤1605)、入射速度u(2.12 m·s^(-1)≤u≤6.37 m·s^(-1))、喷嘴直径(喷嘴1:左侧喷嘴直径(D_(1))=1.5 mm,右侧喷嘴直... 详细信息

采用粒子图像测速技术(PIV)对不等径开放式撞击流中质量分数60%的甘油‑水溶液雾化性能进行了研究,探讨韦伯数We(51≤We≤1605)、入射速度u(2.12 m·s^(-1)≤u≤6.37 m·s^(-1))、喷嘴直径(喷嘴1:左侧喷嘴直径(D_(1))=1.5 mm,右侧喷嘴直径(D_(2))=2 mm;喷嘴2:D_(1)=2 mm,D_(2)=3 mm)对液膜破碎特征及液滴行为的影响,并对复合含能材料粘结剂溶剂二乙二醇与水混合过程的液滴分布进行了研究。结果表明:随着We增大,液膜破碎长度先增大,当液膜破碎模式到达无边缘模式后减小,且液膜厚度与液滴直径逐步减小,液滴速度逐步增大;随喷嘴直径增大,液膜破碎模式变化不显著,液膜破碎长度、厚度、液滴直径均增大,液滴速度则逐步减小。同时,拟合得到液膜破碎长度、液膜厚度、液滴索特平均直径D[3,2]与喷嘴直径、韦伯数间的经验关联式,采用二乙二醇与水体系验证后发现,随入射速度增大,二乙二醇与水撞击混合后液滴直径减小,分布变窄,D[3,2]数值在经验关联式±15%误差范围内与理论预测结果一致。

关键词：开放式撞击流不等径粘结剂溶剂液膜破碎特征液滴行为

纤维素甘油醚硝酸酯在改性双基推进剂中的应用研究

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化工新型材料 2020年第6期48卷 232-235页

作者：魏晓林周建辉赵国祯屈满意畅俊波温志伟山西北方兴安化学工业有限公司太原030008

为了改善改性双基推进剂的力学性能,并提高推进剂的能量,用纤维素甘油醚硝酸酯(NGEC)替代硝化纤维素,采用吸收-压延法制备推进剂样品并进行了研究。对NGEC的基本理化性能进行了测试;采用靶线法测试了推进剂的燃速,并计算了压力指数,发... 详细信息

为了改善改性双基推进剂的力学性能,并提高推进剂的能量,用纤维素甘油醚硝酸酯(NGEC)替代硝化纤维素,采用吸收-压延法制备推进剂样品并进行了研究。对NGEC的基本理化性能进行了测试;采用靶线法测试了推进剂的燃速,并计算了压力指数,发现随着NGEC的加入,推进剂燃速与原配方样品均有所增加;高低温力学性能实验结果显示,含NGEC配方样品抗拉强度及延伸率均有不同程度的改善,尤其在高能高固推进剂配方中,低温条件下抗拉强度增幅达到43.2%,延伸率增幅达66.7%,充分证明NGEC能够改善双基推进剂低温脆的缺点;爆热测试结果显示NGEC的加入能够小幅提高爆热。

关键词：纤维素甘油醚硝酸酯改性双基推进剂力学性能能量性能

4-氯-1-硝氨基-2,3,5,6-四硝基苯的合成及热性能分析

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火炸药学报 2023年第10期46卷 911-919,I0010页

作者：曹彩闫宇民廉鹏豹王建龙山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008 中北大学化学与化工学院山西太原030051

为了探索多硝基含能化合物的合成及其热分解性能,以4-氯-3,5-二硝基苯胺为原料,在乙酸酐溶液中加入4-氯-3,5-二硝基苯胺,乙酰化反应生成4-氯-3,5-二硝基乙酰苯胺(化合物Ⅰ),收率为91.7%;化合物Ⅰ在室温下硝化2h,制得4-氯-1-硝氨基-2,3,5... 详细信息

为了探索多硝基含能化合物的合成及其热分解性能,以4-氯-3,5-二硝基苯胺为原料,在乙酸酐溶液中加入4-氯-3,5-二硝基苯胺,乙酰化反应生成4-氯-3,5-二硝基乙酰苯胺(化合物Ⅰ),收率为91.7%;化合物Ⅰ在室温下硝化2h,制得4-氯-1-硝氨基-2,3,5,6-四硝基苯(化合物Ⅱ),收率为69.1%;采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)和元素分析(EA)对两种物质的结构进行了表征;培养了两种化合物的单晶,通过X-射线单晶衍射(SC-XRD)测定化合物的晶体结构;采用氮当量公式(NE)和修正氮当量公式(MNE)计算了化合物Ⅱ的爆轰性能,采用DSC和TG测试了化合物Ⅱ的热分解过程,并根据Kissinger法和FWO法计算了化合物Ⅱ的表观活化能(E)和指前因子(A),计算了放热分解过程的初始分解温度(Tp0)、自由活化能(ΔG≠)、活化焓(ΔH≠)、活化熵(ΔS≠),并估算了热爆炸临界温度(Tbp0)。结果表明,化合物Ⅰ的相对分子质量为259.61,空间群为C2,化合物Ⅱ的相对分子质量为352.5,空间群为C2/c,两种化合物的晶体结构均属单斜晶系;DSC显示,化合物Ⅱ在438.20K时达到最大放热峰,具有较好的热稳定性,爆轰参数表明该物质能量较高,有望成为极具前途的高能量高密度含能化合物。

关键词：物理化学 4-氯-3,5-二硝基乙酰苯胺 4-氯-1-硝氨基-2,3,5,6-四硝基苯乙酰化反应硝化反应多硝基含能化合物

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不饱和聚酯树脂阻燃改性技术研究进展

工程塑料应用 2023年第3期51卷 157-164页

作者：李枭铭杨士山吴淑新王文艳白志勇西安近代化学研究所西安710065 山西北方兴安化学工业有限公司太原030008

简述了不饱和聚酯树脂的结构特点及阻燃性能较差的原因。综述了近年来不饱和聚酯树脂所用的阻燃剂及阻燃改性方法,包括卤系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂及其它氢氧化物、纳米粒子和天然矿物等无机阻燃剂,分析了各类阻燃... 详细信息

简述了不饱和聚酯树脂的结构特点及阻燃性能较差的原因。综述了近年来不饱和聚酯树脂所用的阻燃剂及阻燃改性方法,包括卤系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷系阻燃剂、硅系阻燃剂及其它氢氧化物、纳米粒子和天然矿物等无机阻燃剂,分析了各类阻燃剂的特点及阻燃机理。提出对添加型阻燃剂表面改性来增加其在不饱和聚酯树脂中的相容性和分散性,引入阻燃元素或阻燃基团来提高反应型阻燃剂的阻燃性能,以及比较不同阻燃剂的优缺点实现高效协同阻燃的效果。

关键词：不饱和聚酯树脂阻燃剂改性阻燃机理

近红外光谱法在线检测复合固体推进剂的组分含量

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火工品 2019年第6期 35-38,I0003页

作者：李芳蔺向阳陈陈张西亚刘征哲山西北方兴安化学工业有限公司山西太原030008

针对HTPB及AP为主体成分的模拟复合固体推进剂配方体系,采用近红外光谱测试系统研究复合固体推进剂组分含量在线检测的可行性,探讨了视窗材料、视窗厚度、积分时间等测试条件对建模效果及测试偏差的影响。对谱图进行预处理,建立波长范围... 详细信息

针对HTPB及AP为主体成分的模拟复合固体推进剂配方体系,采用近红外光谱测试系统研究复合固体推进剂组分含量在线检测的可行性,探讨了视窗材料、视窗厚度、积分时间等测试条件对建模效果及测试偏差的影响。对谱图进行预处理,建立波长范围为1050~1650nm的定量校正模型,再用建立的模型对组分含量进行预测,预测值与设计值的相对偏差在1%左右。研究表明,在适宜强度的光源信号下,确保足够的物料厚度,以优质石英作为视窗材料,可获得精确的检测结果,而视窗厚度和积分时间对近红外光谱的检测质量影响甚微。

关键词：含能材料近红外光谱复合固体推进剂在线检测组分含量

CL-20降感处理技术及在CMDB推进剂中的应用

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兵器装备工程学报 2022年第2期43卷 151-157页

作者：任晓斌李军强宋秀铎刘所恩武宗凯西安近代化学研究所西安710065 山西北方兴安化学工业有限公司太原030008

为促进六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在推进剂中的应用,综述了CL-20降感处理技术及其在改性双基(CMDB)推进剂中应用的最新进展。结果表明,通过表面包覆降感技术、共晶降感技术和微纳米球形化降感技术均可有效制备出低感CL-20,但为提高低... 详细信息

为促进六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在推进剂中的应用,综述了CL-20降感处理技术及其在改性双基(CMDB)推进剂中应用的最新进展。结果表明,通过表面包覆降感技术、共晶降感技术和微纳米球形化降感技术均可有效制备出低感CL-20,但为提高低感CL-20的能量释放率,在表面包覆降感技术和共晶降感技术中应尽可能地选取含能且稳定的包覆剂和共晶配合物;微纳米球形化降感技术是制备低感CL-20较为稳定且有效的手段。将CL-20引入CMDB推进剂可以提高推进剂的能量水平,但压强指数升高、能量释放不充分和感度高,通过调整催化剂及添加Al粉可有效降低压强指数及提升能量释放率,通过低感CL-20的应用可有效降低CL-20基CMDB推进剂感度,说明CL-20在高能CMDB推进剂中具有广阔的应用前景。

关键词：六硝基六氮杂异伍兹烷降感共晶微纳米球形化改性双基推进剂

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CL-20与HMX共晶技术国内外研究进展

兵器装备工程学报 2022年第2期43卷 145-150页

作者：涂志琼李吉祯付小龙刘所恩屈蓓山西北方兴安化学工业有限公司太原030008 西安近代化学研究所西安710065

针对国内外探索采用CL-20和HMX共晶合成技术实现CL-20降感的改性需求,综述了近年来国内外关于CL-20与HMX共晶合成技术的研究进展情况。重点研究了利用溶剂结晶法、溶剂-非溶剂结晶法、溶剂辅助研磨结晶法、液相超声法、声共振混合技术... 详细信息

针对国内外探索采用CL-20和HMX共晶合成技术实现CL-20降感的改性需求,综述了近年来国内外关于CL-20与HMX共晶合成技术的研究进展情况。重点研究了利用溶剂结晶法、溶剂-非溶剂结晶法、溶剂辅助研磨结晶法、液相超声法、声共振混合技术等共晶技术,分析了不同共晶技术制备的CL-20和HMX共晶体表征和性能,以及CL-20与HMX共晶合成技术的特点。

关键词： CL-20 HMX 共晶制备性能

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固体推进剂装药结构完整性分析的研究进展

兵器装备工程学报 2022年第1期43卷 19-26页

作者：魏晓林周建辉李宏岩舒慧明西安近代化学研究所西安710065 山西北方兴安化学工业有限公司太原030008

装药结构完整性分析已成为制约固体火箭发动机研制水平的瓶颈问题之一,基于粘弹性力学理论,综述归纳了固体推进剂装药结构完整性分析的研究现状,重点介绍了药形结构、材料性能、载荷形式和老化贮存4个因素对推进剂结构完整性的影响,分... 详细信息

装药结构完整性分析已成为制约固体火箭发动机研制水平的瓶颈问题之一,基于粘弹性力学理论,综述归纳了固体推进剂装药结构完整性分析的研究现状,重点介绍了药形结构、材料性能、载荷形式和老化贮存4个因素对推进剂结构完整性的影响,分别指出各个因素在固体推进剂结构完整性研究中取得的成就、存在的问题以及未来的发展方向,以期为后续药柱及发动机的设计与寿命评估提供参考。

关键词：固体推进剂装药结构完整性力学特性失效判据