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NTO晶体空穴缺陷对热分解机理的影响

高等学校化学学报 2023年第8期44卷 97-106页

作者：宁丽媛李丽洁陈锟金韶华鲁志艳北京理工大学材料学院北京100081 甘肃银光化学工业集团有限公司白银730900

为了研究晶体缺陷对3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)热分解过程的影响,构建了内含256个NTO分子的完美晶体模型及分别含有0.78%,1.17%,2.34%,3.13%和5.10%空穴缺陷的晶体模型,分别计算了1500 K下6种模型的势能、产物变化等,分析了反应初始... 详细信息

为了研究晶体缺陷对3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮(NTO)热分解过程的影响,构建了内含256个NTO分子的完美晶体模型及分别含有0.78%,1.17%,2.34%,3.13%和5.10%空穴缺陷的晶体模型,分别计算了1500 K下6种模型的势能、产物变化等,分析了反应初始路径并计算了热分解反应速率.结果表明,在1500 K条件下,NTO初始分解反应包含NTO聚集产生团簇、C—NO_(2)键断裂脱硝基、分子间质子转移导致的开环反应和环断裂反应(包括C3—N4,N1—C5键的断裂和C3—N4,N1—N2键的断裂)4种类型.在0.78%~2.34%空穴浓度范围内,随着缺陷浓度增加,4种初始反应发生频次增加,质子化反应提前,环断裂反应延后.当缺陷浓度超过2.34%时,空穴的存在导致晶体塌陷,4种初始反应频次降低,复杂反应频次增加.空穴缺陷的存在使整体热分解进程加快.

关键词： 3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮分子反应动力学热分解晶体缺陷热安全性

含NH_(n)(n=0~4)的化合物对DNAN 凝固过程及凝固温度的影响机理

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含能材料 2022年第2期30卷 130-137页

作者：张蒙蒙王红星李秉擘吕德罗一鸣西安近代化学研究所陕西西安710065 甘肃银光化学工业集团有限公司甘肃白银730900

为了研究高氯酸铵(AP)、硝酸胍(GN)、硝基胍(NQ)、N‑甲基‑4‑硝基苯胺(MNA)、奥克托今(HMX)等含NH_(n)(n=0~4)的化合物影响2,4‑二硝基苯甲醚(DNAN)凝固过程及凝固温度的机制,采用差示扫描量热(DSC)法和光学显微镜法研究了AP含量及不同添... 详细信息

为了研究高氯酸铵(AP)、硝酸胍(GN)、硝基胍(NQ)、N‑甲基‑4‑硝基苯胺(MNA)、奥克托今(HMX)等含NH_(n)(n=0~4)的化合物影响2,4‑二硝基苯甲醚(DNAN)凝固过程及凝固温度的机制,采用差示扫描量热(DSC)法和光学显微镜法研究了AP含量及不同添加物对DNAN凝固温度的影响;采用显微镜观测了含添加物DNAN试样在薄层中的凝固过程,计算了凝固线速度,获得了试样动态结晶过程特征;采用扫描电镜测试了Φ20 mm药柱断面微观形貌,研究添加物对样品成型性的影响规律;根据结晶热力学理论研究了DNAN凝固焓与凝固温度的关系;分析了含NH_(n)(n=0~4)的化合物对DNAN凝固温度的影响机理并开展了试验验证。结果表明,AP可显著提高DNAN凝固温度,但AP含量及GN、NQ、MNA、HMX等化合物的加入对凝固温度无显著影响;由于凝固温度提高,含AP试样在薄层中凝固线速率最低、结晶为粗大树枝晶。而在体生长时,受结晶潜热影响的纯DNAN微观形貌为柱块状,而含添加物的DNAN试样则显示出结晶细小的特征。分析了DNAN的凝固热力学特征,凝固温度与凝固焓体现出正相关性,且受异质添加物颗粒对非均匀形核的影响。而DNAN凝固温度影响机理及试验验证表明,含NH_(4)^(+)离子的化合物可显著提高DNAN凝固温度。

关键词：含NH_(n)(n=0~4)的化合物熔铸炸药 2,4‑二硝基苯甲醚(DNAN) 凝固过程凝固热力学

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三硝基间苯三酚中试制备工艺研究

爆破器材 2023年第1期52卷 17-22页

作者：杨学斌秦亮徐子帅晁慧胡显娣许吉虎甘肃银光化学工业集团有限公司甘肃白银730900

作为间苯三酚(PG)法合成无氯三氨基三硝基苯(TATB)的重要中间体,三硝基间苯三酚(TNPG)的得率、纯度和后处理方式对于后续的烷基化和胺化反应的顺利进行具有重要影响。为了使PG法合成TATB能够实现进一步的工程化推广应用,结合国内外相关... 详细信息

作为间苯三酚(PG)法合成无氯三氨基三硝基苯(TATB)的重要中间体,三硝基间苯三酚(TNPG)的得率、纯度和后处理方式对于后续的烷基化和胺化反应的顺利进行具有重要影响。为了使PG法合成TATB能够实现进一步的工程化推广应用,结合国内外相关研究报道对TNPG的合成工艺进行了千克级的放大和优化。采用单因素控制变量法探究了硝化剂种类、底物浓度比、反应温度、反应时间和后处理对TNPG得率和纯度的影响。结果表明:以硝硫混酸为硝化剂时,较优的工艺条件为底物浓度比m(PG):V(浓硫酸)=1:18、反应温度-5~0℃、反应时间120 min,得率92%,具有反应时间快、硫酸消耗量少的优点;对于硝酸铵-硝酸硝化体系,采用一次性连续加酸工艺可以显著提高TNPG的得率,较优的工艺条件为底物浓度比m(PG):V(浓硫酸)=1:20、反应温度-10~5℃、反应时间180 min,得率94%,具有控温区间宽、反应条件温和、得率高的优势。说明了这两种硝化剂均具有较高的推广应用价值。热分解温度测试和机械感度测试表明:TNPG的分解放热峰为216.1℃;撞击感度和摩擦感度分别为40%和64%。

关键词：无氯TATB 硝化三硝基间苯三酚中试放大

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新能源电力系统中的储能技术探讨

中国科技期刊数据库工业A 2024年第5期 86-89页

作者：霍应聪中国华电集团有限公司甘肃公司甘肃兰州730000

随着新能源技术的日益发展,尤其是风能、太阳能等可再生能源的大规模应用,对电力系统的稳定性和安全性提出了新的挑战。其中储能技术是解决这一问题的重要手段之一。本文首先分析了新能源电力系统的特点和面临的问题,包括:供需不平衡、... 详细信息

随着新能源技术的日益发展,尤其是风能、太阳能等可再生能源的大规模应用,对电力系统的稳定性和安全性提出了新的挑战。其中储能技术是解决这一问题的重要手段之一。本文首先分析了新能源电力系统的特点和面临的问题,包括:供需不平衡、电能品质下降以及系统稳定性和可靠性难以保证等。然后,从电化学储能、物理储能、化学储能以及热能储能等角度,详细讨论了各类储能技术的原理、特点、应用及其提升电力系统稳定性的能力。最后,一方面对现有的储能技术进行合理评价,一方面提出新的发展趋势和研究方向,如:混合储能系统优化、新型储能系统的开发、储能系统与智能电网的结合等。研究结果表明,高效的储能技术将能有效解决新能源电力系统的问题,保障电力系统的稳定和安全运行,对于推进新能源电力系统的发展具有重要意义。

关键词：新能源电力系统储能技术系统稳定性储能系统优化智能电网结合

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DNP热分解机理的ReaxFF模拟

含能材料 2022年第5期30卷 491-501页

作者：兰贯超张琳升刘学英晁慧李志华曹端林王建龙中北大学化学工程与技术学院山西太原030051 甘肃银光化学工业集团有限公司甘肃白银730900

为了研究3,4-二硝基吡唑(DNP)的热分解特性及机理,基于ReaxFF力场采用反应分子动力学方法对DNP热分解过程中的主要中间产物、最终产物和化学反应进行了模拟。采用绝热加速量热仪(ARC)对DNP进行热分解测试,收集分解产生的最终气体产物,... 详细信息

为了研究3,4-二硝基吡唑(DNP)的热分解特性及机理,基于ReaxFF力场采用反应分子动力学方法对DNP热分解过程中的主要中间产物、最终产物和化学反应进行了模拟。采用绝热加速量热仪(ARC)对DNP进行热分解测试,收集分解产生的最终气体产物,采用质谱(MS)技术对收集到的气体产物进行鉴定。模拟结果表明,C_(3)HO_(4)N_(4)、C_(3)HO_(3)N_(4)、C_(3)HO_(2)N_(3)、C_(3)HNO_(2)、NO_(2)是DNP热分解过程中的主要中间产物,H_(2)O、CO_(2)、N_(2)是主要的最终产物。实验检测到的主要气体产物为H_(2)O、CO_(2)、N_(2),还检测到部分H_(2)、O_(2)和NH_(3)。根据模拟结果可知C_(3)HO_(3)N_(4)为最早生成的中间产物,H_(2)O为最早生成的最终产物。C_(3)HO_(3)N_(4)和N_(2)分别为中间产物和最终产物,其含量最大。通过分子动力学模拟得到了DNP热分解过程中的主要化学反应。根据得到产物的生成时间、丰度和主要化学反应,推测出了DNP的热分解机理。

关键词： 3,4-二硝基吡唑(DNP) 反应分子动力学模拟 ARC-MS技术热分解机理

具有渐进学习能力的硝酸铵-硝酸溶液中硝酸铵浓度快速定量分析方法

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分析化学 2023年第12期51卷 1983-1992页

作者：钱石川王志鲁志艳李志华杏若婷盛鑫苏强金韶华李丽洁陈锟北京理工大学材料学院甘肃银光化学工业集团有限公司

利用增量随机梯度下降算法(ISGD)建立了适用于硝酸铵-硝酸(NH4NO3-HNO3)溶液中NH4NO3浓度快速定量分析的校正模型，模型同时具有随数据增长而不断更新的能力。通过傅里叶变换近红外光谱仪采集了包含169个不同NH4NO3浓度的NH4NO3-HNO3溶... 详细信息

利用增量随机梯度下降算法(ISGD)建立了适用于硝酸铵-硝酸(NH4NO3-HNO3)溶液中NH4NO3浓度快速定量分析的校正模型，模型同时具有随数据增长而不断更新的能力。通过傅里叶变换近红外光谱仪采集了包含169个不同NH4NO3浓度的NH4NO3-HNO3溶液样本的红外光谱，其中69个样本用于增量学习，100个样本用于构建校正模型。探究不同光谱预处理方法对模型准确性的影响，分析了小波变换(WT)中不同小波基函数和分解层数的性能；结合特征变量的贡献和模型准确性，在鲸鱼优化算法(WOA)与遗传算法(GA)、粒子群优化算法(PSO)、人工鱼群优化算法(AFSA)和灰狼算法(GWO)中选择最佳特征变量优选方法，基于优选的变量建立NH4NO3-HNO3溶液NIR光谱的WT-WOA-GWO-ISGD校正模型，并与偏最小二乘、支持向量机和随机森林3种机器学习方法建立的校正模型进行对比。结果表明，WT-WOA-GWO-ISGD校正模型具有良好的预测性能，其校正集决定系数和均方误差分别为0.9998和0.0313，预测集决定系数和均方误差为0.9997和0.0353；在需要实时响应并随着数据增长而及时更新的场景中，也有最佳的预测能力，验证集决定系数和均方误差为0.9996和0.0459。研究结果表明，近红外光谱结合WT-WOA-GWO-ISGD算法是一种快速准确定量分析NH4NO3-HNO3溶液中NH4NO3浓度的方法，并且具有渐进学习能力，在保持原有学习效果的基础上，可对新知识继续学习。

关键词：近红外光谱小波变换变量选择群体智能优化算法化学计量学机器学习

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智能物流装备在火炸药行业黑灯工厂中的应用

兵工学报 2023年第S1期44卷 196-208页

作者：何爱军刘银莲于靖贾凡中国兵器工业规划研究院北京100070 甘肃银光化学工业集团有限公司甘肃白银730900 北明软件有限公司北京100101

采用机器代替人工,实现自动化、智能化的物流是我国的火炸药工厂实现黑灯工厂的必经之路。火炸药黑灯工厂包括生产设备、检测设备、物流设备、管理系统四大类。黑灯工厂的物流主要起物资管理、出入库管理、自动运输作用,须满足自动化数... 详细信息

采用机器代替人工,实现自动化、智能化的物流是我国的火炸药工厂实现黑灯工厂的必经之路。火炸药黑灯工厂包括生产设备、检测设备、物流设备、管理系统四大类。黑灯工厂的物流主要起物资管理、出入库管理、自动运输作用,须满足自动化数据采集、出入库、调度、数字化管理等要求。从原材料入场至成品出厂,火炸药黑灯工厂的物流按功能归纳为装卸、运输、贮存三类,贮存类建议采用自动化立体库、货柜等,运输类建议采用自动导引车、有轨导引车等,装卸类建议采用机器人、无人叉车等。在不具备5G专网基础的情况下提出了红外无线通信和二维码通信的解决方案。研究结果表明,在满足保密通讯、防爆的基本要求条件下,根据产线的特点,从贮存、运输、装卸等环节选择或定制合适的物流装备,可逐步构建符合火炸药生产特殊要求的黑灯工厂。

关键词：黑灯工厂智能仓储物流装备自动化立体库自动导引车

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2023年中国稀土研究综合评述

中国稀土学报 2024年第3期42卷 381-418页

作者：严纯华黄小卫兰州大学化学化工学院稀有同位素前沿科学中心甘肃省有色金属化学与资源利用重点实验室甘肃兰州730000 北京大学化学与分子工程学院北京分子科学国家研究中心北京大学稀土材料化学及应用国家重点实验室北京100871 中国有研科技集团有限公司稀土国家工程研究中心有研稀土新材料股份有限公司北京100088

稀土新材料作为现代工业和高新技术产业发展的关键基础材料,在未来的产业发展中将面临新的机遇和挑战。本文主要以中国2023年稀土领域研究发展状况为对象,总结归纳了近年来中国稀土光功能材料、催化材料、生物医用材料等10个稀土材料领... 详细信息

稀土新材料作为现代工业和高新技术产业发展的关键基础材料,在未来的产业发展中将面临新的机遇和挑战。本文主要以中国2023年稀土领域研究发展状况为对象,总结归纳了近年来中国稀土光功能材料、催化材料、生物医用材料等10个稀土材料领域以及中国在稀土提取和分离方面取得的研究成果及进展,并对未来发展趋势进行了研判和展望。

关键词：稀土新材料提取分离

{1012}孪晶对AZ31镁合金腐蚀性能的影响

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材料科学与工艺 2024年

作者：赵晓隆郝晓博杨杰中国船舶集团有限公司第七二五研究所甘肃省特种设备检验检测研究院西南交通大学

镁及其合金因具有质轻、高强和良好阻尼性能等优点，被广泛应用于航空航天、交通和消费电子领域。但镁及其合金的高化学活性使其易在潮湿环境下发生腐蚀，增加服役失效风险，极大限制了镁及其合金的工业应用。大量的研究表明，晶粒尺寸... 详细信息

镁及其合金因具有质轻、高强和良好阻尼性能等优点，被广泛应用于航空航天、交通和消费电子领域。但镁及其合金的高化学活性使其易在潮湿环境下发生腐蚀，增加服役失效风险，极大限制了镁及其合金的工业应用。大量的研究表明，晶粒尺寸对镁合金的耐蚀性有重要的影响。本文通过预压缩变形在AZ31镁合金中引入大量{1012}孪晶界面，以细化镁合金的初始组织，探究由孪晶界面的引入带来的细晶效应与AZ31镁合金耐蚀性之间的关联。结果表明：随变形量增加，AZ31镁合金中孪晶体积分数逐渐提高，晶粒尺寸先减小后增大，同时初始{0001}织构逐渐转变为{1010}和{1012}织构，AZ31镁合金轧制面的耐蚀性能随着预变形量的增加而逐渐降低。分析表明，{1012}孪晶导致的镁合金耐蚀性能的降低与孪晶诱导织构的改变有关。相较于晶粒尺寸，晶体取向的改变对AZ31镁合金的腐蚀性能影响更为显著。

关键词： AZ31镁合金孪晶变形量腐蚀性能织构