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碟形锥柱型药柱的燃烧规律

航空动力学报 2024年第1期39卷 248-257页

作者：杨艳羽徐铭泽费月孙晓霞黄金红张以亭高艳军万峻成辽宁北方华丰特种化工有限公司辽宁抚顺113003

装药设计方法影响发动机内弹道性能,为提高装药利用率,分别采用UG NX和MATLAB软件进行了建模和编程计算,得到了药柱燃烧过程中燃烧面积推移规律和残药率与设计参数的函数关系图,进行了算例分析。计算结果表明:以药柱外径D为基准,当环向... 详细信息

装药设计方法影响发动机内弹道性能,为提高装药利用率,分别采用UG NX和MATLAB软件进行了建模和编程计算,得到了药柱燃烧过程中燃烧面积推移规律和残药率与设计参数的函数关系图,进行了算例分析。计算结果表明:以药柱外径D为基准,当环向槽圆弧半径r∈(0,0.05D),圆柱段内孔半径R_(2)∈(0.1D,0.4D),环向槽圆弧圆心旋转半径R_(3)∈(R_(2),0.42D),圆柱段长L_(2)∈(0.4D,1.53D)时,药柱燃烧呈现先增面性后减面性。残药率与r和R_(2)的变化趋势同为单调递减,残药率与L_(2)∈的变化趋势为单调递增,残药率与R_(3)的变化趋势为先增大后减小。从减轻质量,提高强度和提高产品加工制造的工艺性等方面综合考虑,建议优先选择碟形封头。计算结果与实际数据的最大相对误差为0.078%。

关键词：碟形锥柱型药柱残药率燃烧规律固体火箭发动机壁厚

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发射药与装药技术发展展望

含能材料 2024年第8期32卷 864-870页

作者：肖忠良丁亚军李纯志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

发射药作为枪炮武器发射与精准毁伤的功能单元,具有关键与核心技术地位。通过总结归纳发射药与装药技术的发展历程,系统分析其演化规律,从科学、技术、产品三个层次阐述了发射药与装药技术的研究现状和主要问题。同时从科学探索发现、... 详细信息

发射药作为枪炮武器发射与精准毁伤的功能单元,具有关键与核心技术地位。通过总结归纳发射药与装药技术的发展历程,系统分析其演化规律,从科学、技术、产品三个层次阐述了发射药与装药技术的研究现状和主要问题。同时从科学探索发现、技术创新发明进步、产品与武器装备应用等方面对发射药与装药技术未来的发展方向进行了分析与展望,以期为发射药研究者、行业管理、制造企业提供参考,推动行业领域的发展。

关键词：发射药装药科学技术发展展望

梯形内嵌多方孔模块发射药的打印制备及定容燃烧性能

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爆破器材 2024年

作者：吉小旺凡文蕊李纯志龙义强周伟良肖乐勤南京理工大学化学与化工学院泸州北方化学工业有限公司四川临港五洲工程设计有限公司

为了设计和制备弧厚小、燃烧时间短、渐增性好的新型发射药,以12.7 mm枪弹装药为对象,设计了梯形内嵌多方孔结构,采用直写成型工艺制备了外层弧厚不同、内嵌多方孔结构的梯形模块发射药。发射药长41mm,内嵌方孔单边长为0.4 mm,内孔个数... 详细信息

为了设计和制备弧厚小、燃烧时间短、渐增性好的新型发射药,以12.7 mm枪弹装药为对象,设计了梯形内嵌多方孔结构,采用直写成型工艺制备了外层弧厚不同、内嵌多方孔结构的梯形模块发射药。发射药长41mm,内嵌方孔单边长为0.4 mm,内孔个数为3 105。通过密闭爆发器试验,研究了模块发射药和制式药/模块发射药混合装药的定容燃烧性能。结果表明:打印发射药燃烧正常,在相对压力B>0.2后,外层弧厚为1.0 mm的模块发射药的动态燃烧活度相对外层弧厚为0.5 mm的下降较缓;当混合装药质量比为5:5时,分裂点后移,燃烧渐增性较好;打印发射药在爆发器内燃烧时间小于8 ms,与制式药燃烧时间相当,能满足小口径武器快速燃烧的要求。

关键词：内嵌多方孔模块发射药直写打印燃烧性能

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某电点火具开路电阻故障问题研究与改进

火工品 2024年第1期 28-32页

作者：李彤王科伟段卜仁孙晓霞黄金红辽宁北方华丰特种化工有限公司辽宁抚顺113003

针对某电点火具发火作用后开路电阻过低的问题,分析了电点火具发火部件的桥丝熔断状态、药剂燃烧产物残渣种类以及输出部件的药剂燃烧产物残渣回窜情况,确定开路电阻故障是由于输出部件的药剂燃烧产物残渣反向回窜至发火部件而导致的,... 详细信息

针对某电点火具发火作用后开路电阻过低的问题,分析了电点火具发火部件的桥丝熔断状态、药剂燃烧产物残渣种类以及输出部件的药剂燃烧产物残渣回窜情况,确定开路电阻故障是由于输出部件的药剂燃烧产物残渣反向回窜至发火部件而导致的,提出在发火部件和输出部件之间增设“双爪式”弹簧挡片,以及在延期输出部件内增设微孔加强帽和密封点火药的改进措施。高低常温环境下的发火试验以及随弹联试结果表明:改进后电点火具的开路电阻能够满足不小于500Ω的指标要求。

关键词：电点火具开路电阻弹簧挡片微孔加强帽密封点火药

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花岗岩板双基火药切槽爆破破坏过程研究

高压物理学报 2024年第4期38卷 164-174页

作者：王多良李洪伟梁昊李世影吴延梦赵静李纯志肖忠良安徽理工大学化工与爆破学院安徽淮南232001 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

针对目前炸药切槽爆破存在非切槽方向上岩石破坏的问题,研究了双基火药切槽爆破特性。基于火药燃气释放规律,计算了双基火药被激发后密闭炮孔内的压力变化情况。结合高速摄影和数字图像相关(digital image correlation,DIC)方法,开展了... 详细信息

针对目前炸药切槽爆破存在非切槽方向上岩石破坏的问题,研究了双基火药切槽爆破特性。基于火药燃气释放规律,计算了双基火药被激发后密闭炮孔内的压力变化情况。结合高速摄影和数字图像相关(digital image correlation,DIC)方法,开展了炮孔的火药装填密度分别为0.84和0.96 g/cm^(3)的2组实验,探究了火药作用下花岗岩板的动态破坏过程。结果表明:火药点火后,2组实验中花岗岩板均在100μs时沿切槽方向起裂,200μs时裂纹贯穿石板;当装填密度为0.96 g/cm^(3)时,试件在断裂后上下石板分离速度较大,在封堵橡胶的摩擦力和试件惯性的共同作用下,2500μs时上下石板被横向拉裂,裂纹沿垂直方向。炮孔预制切槽为火药燃气的气楔作用提供了空间,很好地引导裂纹的扩展,孔壁周围没有形成压碎区。双基火药燃烧产生的准静态压力是裂纹起裂、扩展的主要动力。研究结果为双基火药在岩体定向爆破上的应用提供了参考。

关键词：切槽爆破岩石断裂双基火药动态破坏过程数字图像相关法

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蒙脱土改性酚醛树脂微球制备及其协效阻燃聚丙烯

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工程塑料应用 2024年第1期52卷 132-137页

作者：张永盛姜立聪李纯志龙义强肖乐勤周伟良南京理工大学化学与化工学院南京210094 泸州北方化学工业有限公司四川泸州646005 四川临港五洲工程设计有限公司四川泸州646000

为了提升聚丙烯(PP)的阻燃性,以苯酚、甲醛、蒙脱土(MMT)、4-羟基苯磺酸为主要原料,采用悬浮缩聚法制备MMT改性酚醛树脂微球(MPF)。通过傅里叶红外光谱、热重分析、扫描电子显微镜、激光粒度仪等对MPF进行表征,研究MMT对酚醛树脂微球的... 详细信息

为了提升聚丙烯(PP)的阻燃性,以苯酚、甲醛、蒙脱土(MMT)、4-羟基苯磺酸为主要原料,采用悬浮缩聚法制备MMT改性酚醛树脂微球(MPF)。通过傅里叶红外光谱、热重分析、扫描电子显微镜、激光粒度仪等对MPF进行表征,研究MMT对酚醛树脂微球的微观形貌以及热稳定性的影响。测试结果表明,成功制备了MPF,其粒径均匀分布在1~20μm,相比于酚醛树脂微球,拥有良好的热稳定性,最大失重率温度为542℃,800℃下残炭率为59.3%。将MPF引入PP,采用熔融共混法制备了PP/膨胀阻燃剂/MPF复合材料,利用垂直燃烧(UL94)、极限氧指数(LOI)、力学性能测试探究MPF的用量对复合材料性能的影响。研究发现,MPF由于良好的成炭性和基体相容性,使PP复合材料的阻燃性能和力学性能同时提高。当MPF添加量为2%时,复合材料的LOI值为29.3%,并且通过UL94 V-0测试,拉伸强度为23.6 MPa,断裂伸长率为25.2%。MPF燃烧时生成碳微球,调控了膨胀炭层,形成了连续且致密的炭层,可隔绝氧气与热量,从而提升了复合材料的阻燃性。

关键词：蒙脱土酚醛树脂微球膨胀阻燃协效阻燃力学性能

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触发激励下固体火箭发动机声腔特性实验研究

兵工学报 2024年

作者：曾佳进李军伟李强李涛张文昊卢健程王宁飞北京理工大学宇航学院辽宁北方华丰特种化工有限公司

为研究外部激励对固体火箭发动机稳定性的影响，搭建脉冲触发下固体火箭发动机声腔特性模型实验系统，开展固体火箭发动机轴向和径向空腔激励实验，研究节流孔径和触发方式对声腔振幅和衰减系数的影响。喉部节流工况下燃烧室中激发6阶... 详细信息

为研究外部激励对固体火箭发动机稳定性的影响，搭建脉冲触发下固体火箭发动机声腔特性模型实验系统，开展固体火箭发动机轴向和径向空腔激励实验，研究节流孔径和触发方式对声腔振幅和衰减系数的影响。喉部节流工况下燃烧室中激发6阶以上轴向振荡，获取各阶振荡固有频率和衰减系数。研究结果表明：利用互相关分析测得燃烧室声速接近604.2 m/s，基于实测声速的频率预示误差为10.1%；振荡按衰减快慢可划分为两个阶段；脉冲器输入发动机压力振荡频率及发动机各阶模态振荡幅值均随节流孔径增大而增大，同时第1阶段衰减变快，而第2阶段衰减变慢；第1阶段在燃烧室头部轴向激励产生的振荡衰减快于径向激励，与喷管入口相比非线性特征更强。

关键词：固体火箭发动机固有频率衰减系数脉冲触发互相关分析

1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑的微通道合成技术

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火炸药学报 2024年第6期47卷 541-548,I0004页

作者：廉鹏豹张源谷玉龙吴静静赵芦奎曹彩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

采用微通道式反应技术,分别以1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI)与硝硫混酸硝化反应、2,4,5-三硝基咪唑钾盐(2,4,5-TNIK)与硫酸二甲酯(DMS)甲基化反应,合成了1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱... 详细信息

采用微通道式反应技术,分别以1-甲基-2,4-二硝基咪唑(2,4-MDNI)与硝硫混酸硝化反应、2,4,5-三硝基咪唑钾盐(2,4,5-TNIK)与硫酸二甲酯(DMS)甲基化反应,合成了1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)、熔点等表征了其结构。结果表明,采用微通道反应技术,基于2,4-MDNI硝化工艺的最优条件为:2,4-MDNI和发烟硝酸摩尔比为2∶3、发烟硝酸和20%发烟硫酸体积比为1∶2、在微通道反应器中停留时间为12min、反应器中反应液温度为75℃,得率和纯度分别为78.1%和99.2%。基于2,4,5-TNIK甲基化工艺的最优条件为:2,4,5-TNIK、DMS和K2CO3摩尔比为1∶2∶2、在微通道反应器中停留时间为20min、反应温度为70℃,得率和纯度分别为71.3%和99.4%。由此可得,微通道式反应工艺与常规釜式反应工艺相比,具有反应时间短、硝化试剂用量少、反应温度略有降低、得率略有提高的优点。

关键词：有机化学微通道式反应器硝化反应甲基化反应 1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑 MTNI,2,4-MDNI

2,4,5-三碘基咪唑在微通道式反应器中的硝化反应

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火炸药学报 2024年第6期47卷 566-574,I0005页

作者：冯瑞吴静静廉鹏豹张源赵芦奎闫宇民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

采用微通道式反应技术,以2,4,5-三碘基咪唑(2,4,5-TII)为原料,分别在20%、50%、65%、98%不同质量分数的硝酸中进行硝化反应,合成2,4,5-三硝基咪唑的咪唑盐(2,4,5-TNI咪唑盐);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分... 详细信息

采用微通道式反应技术,以2,4,5-三碘基咪唑(2,4,5-TII)为原料,分别在20%、50%、65%、98%不同质量分数的硝酸中进行硝化反应,合成2,4,5-三硝基咪唑的咪唑盐(2,4,5-TNI咪唑盐);采用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、核磁共振光谱(NMR)、元素分析(EA)和熔点测定法等表征了产物结构。结果表明,采用微通道式硝化反应技术时,由2,4,5-TII制备2,4,5-TNI咪唑盐最优工艺条件为:2,4,5-TII与98%硝酸摩尔比为1∶20、在微通道式反应器停留时间6min、反应液温度70~72℃,得率为21.8%。微通道式反应工艺与常规釜式反应工艺相比,具有反应时间短、硝化试剂用量降低、反应温度略有降低、得率略有提高的优点,但也无法完全避免氧化副反应的发生。

关键词：有机化学微通道式反应器硝化反应氧化反应 2,4,5-三碘基咪唑 2,4,5-三硝基咪唑的咪唑盐