改性單基發(fā)射藥的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-03-18 02:21
為改善發(fā)射藥的能量性能和力學(xué)性能,以B級和C級混合硝化棉為粘結(jié)劑,以黑索今和硝基胍作為能量添加劑,制備了一系列滿足火藥力和爆溫要求的改性單基發(fā)射藥。通過差示掃描量熱法(DSC)和熱失重法(TG)研究了發(fā)射藥的熱分解行為,使用靜態(tài)抗壓縮試驗機(jī)和簡支梁沖擊試驗機(jī)測試了發(fā)射藥的力學(xué)性能,并通過撞擊感度、5s延滯期爆發(fā)點(diǎn)和靜電火花感度來表征發(fā)射藥的安全性能,分析討論了硝基胍含量、硝化棉含氮量、不同粒度的黑索今和硝基胍粒度晶形對改性單基發(fā)射藥熱安定性、力學(xué)性能和安全性能的影響。主要的研究結(jié)果如下:改性單基發(fā)射藥的熱分解分為兩個過程,較為明顯的混合硝化棉的熱分解和不太明顯的RDX和NQ的分解過程。在發(fā)射藥中增加NQ含量可以提高其熱分解溫度,降低真空安定性試驗中的放氣量,提高試樣的熱安定性。但是發(fā)射藥中NQ含量太多會造成力學(xué)性能的下降。隨著NQ含量的提高,發(fā)射藥的安全性能均滿足要求。發(fā)射藥中NC含氮量越高,其熱分解溫度越低,真空安定性試驗中的放氣量增加,表明發(fā)射藥熱安定變差。適當(dāng)?shù)慕档蚇C含氮量可以改善發(fā)射藥的力學(xué)性能。當(dāng)含氮量為12.6%時,改性單基發(fā)射藥試樣的熱分解溫度相對較高,在所有試樣中密度...
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
普通NQ和不同粒度的球形硝基胍在放大700倍條件下的照片
并嚴(yán)格控制其添加量。在改性單基發(fā)射藥中加入的固體填料的顯微鏡照片見下圖 2.1(a、b、c 和 d)和圖2.2(a、b、c 和 d)。a bc d圖 2.1 普通 NQ 和不同粒度的球形硝基胍在放大 700 倍條件下的照片圖 2.1 是普通 NQ 和不同粒度的球形硝基胍在放大 700 倍條件下的照片。由圖 2.1可知,a、b、c 和 d 分別代表普通針狀的 NQ、粒度為 54.75μm、82.05μm 和 112.90μm的球形 NQ。普通的長針形 NQ 在兩端更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn),降低發(fā)射藥的安定性。而硝基胍球形化后,在一定程度上可以減少應(yīng)力的集中。從圖 2.1 b、c 和 d 能夠清楚的看到球形 NQ 粒度的變化趨勢。圖 2.2 不同粒度的 RDX 在放大 700 倍條件下的照片。由圖 2.2 中 a、b、c 和 d 可知,四種不同粒度的RDX形狀較為規(guī)則且平整,并且能夠清楚的看到RDX粒度的變化趨勢。
中北大學(xué)學(xué)位論文3.2 實驗結(jié)果分析與討論改性單基發(fā)射藥中的主要組分有硝化棉、黑索今和硝基胍,它們的分解特性不同并且在發(fā)射藥分解過程中可能存在相互作用,因此,本章節(jié)分別討論了硝化棉含氮量硝基胍含量、不同粒度的 RDX 與 NQ 粒度晶形對改性單基發(fā)射藥熱安定性的影響情況3.2.1 NQ 含量對改性單基發(fā)射藥熱安定性的影響保持改性單基發(fā)射藥其它組分不變,研究 NQ 含量對發(fā)射藥熱分解的影響。不同溫速率(為 2、5、10 和 20℃/min)下,NQ 含量不同的改性單基發(fā)射藥(NQ 含量從到高依次為 B1、B2 和 B3)的 DSC 曲線分別見圖 3.1 至 3.3,圖 3.4 是 B1、B2 和 B發(fā)射藥試樣在升溫速率為 10℃/min 下的 DSC 曲線。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高溫下黑索金(RDX)熱分解動力學(xué)模擬[J]. 陳芳,張紅,段美玲,王建龍,陳麗珍. 原子與分子物理學(xué)報. 2013(06)
[2]疊氮硝胺發(fā)射藥的燃燒性能調(diào)控技術(shù)[J]. 黃振亞,賈永杰,崔鵬騰,范建芳. 含能材料. 2013(06)
[3]提高新型高能發(fā)射藥力學(xué)性能研究[J]. 姚月娟,王鋒,張遠(yuǎn)波,魏倫,于慧芳. 計測技術(shù). 2013(S1)
[4]NC/DINAP共混體系力學(xué)性能的分子動力學(xué)模擬計算[J]. 齊曉飛,張曉宏,郭昕,劉萌,劉芳莉,張軍平. 火炸藥學(xué)報. 2013(02)
[5]含RDX的疊氮硝胺發(fā)射藥熱分解與燃燒性能[J]. 楊建興,賈永杰,劉毅,李乃勤,白微,張步允. 含能材料. 2012(02)
[6]ETPE發(fā)射藥與RGD7硝胺發(fā)射藥燃燒性能及熱行為的對比研究[J]. 趙瑛,劉毅,楊麗俠,張鄒鄒. 含能材料. 2012(02)
[7]粒度和形貌及粒度分布對RDX安全和熱分解性能的影響[J]. 宋小蘭,李鳳生,張景林,郭效德,安崇偉,王毅. 固體火箭技術(shù). 2008(02)
[8]NGu對含RDX硝胺發(fā)射藥燃燒性能的影響[J]. 張鄒鄒,蔣樹君,張玉成,楊雁. 火炸藥學(xué)報. 2007(03)
[9]幾何尺寸對管狀變?nèi)妓侔l(fā)射藥燃燒性能的影響[J]. 張麗華,馬忠亮,劉幼平,賀增第,呂秉峰,蕭忠良. 火炸藥學(xué)報. 2007(02)
[10]復(fù)合燃速調(diào)節(jié)劑對NEPE推進(jìn)劑高壓燃燒性能的影響[J]. 張小平. 固體火箭技術(shù). 2007(02)
博士論文
[1]高能發(fā)射藥的力學(xué)性能和剛性模塊裝藥研究[D]. 趙毅.南京理工大學(xué) 2004
碩士論文
[1]改善硝基胍發(fā)射藥低溫性能的工藝研究[D]. 朱登攀.南京理工大學(xué) 2017
[2]一種改進(jìn)單基發(fā)射藥性能的方法探索研究[D]. 付有.南京理工大學(xué) 2017
[3]硝基胍基復(fù)合含能材料的制備及表征[D]. 李博.西南科技大學(xué) 2016
[4]超細(xì)硝基胍的制備技術(shù)及其性能研究[D]. 鄭丹.南京理工大學(xué) 2015
[5]高能高強(qiáng)度發(fā)射藥配方與力學(xué)性能研究[D]. 婁從江.南京理工大學(xué) 2008
本文編號:3087962
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:78 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
普通NQ和不同粒度的球形硝基胍在放大700倍條件下的照片
并嚴(yán)格控制其添加量。在改性單基發(fā)射藥中加入的固體填料的顯微鏡照片見下圖 2.1(a、b、c 和 d)和圖2.2(a、b、c 和 d)。a bc d圖 2.1 普通 NQ 和不同粒度的球形硝基胍在放大 700 倍條件下的照片圖 2.1 是普通 NQ 和不同粒度的球形硝基胍在放大 700 倍條件下的照片。由圖 2.1可知,a、b、c 和 d 分別代表普通針狀的 NQ、粒度為 54.75μm、82.05μm 和 112.90μm的球形 NQ。普通的長針形 NQ 在兩端更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn),降低發(fā)射藥的安定性。而硝基胍球形化后,在一定程度上可以減少應(yīng)力的集中。從圖 2.1 b、c 和 d 能夠清楚的看到球形 NQ 粒度的變化趨勢。圖 2.2 不同粒度的 RDX 在放大 700 倍條件下的照片。由圖 2.2 中 a、b、c 和 d 可知,四種不同粒度的RDX形狀較為規(guī)則且平整,并且能夠清楚的看到RDX粒度的變化趨勢。
中北大學(xué)學(xué)位論文3.2 實驗結(jié)果分析與討論改性單基發(fā)射藥中的主要組分有硝化棉、黑索今和硝基胍,它們的分解特性不同并且在發(fā)射藥分解過程中可能存在相互作用,因此,本章節(jié)分別討論了硝化棉含氮量硝基胍含量、不同粒度的 RDX 與 NQ 粒度晶形對改性單基發(fā)射藥熱安定性的影響情況3.2.1 NQ 含量對改性單基發(fā)射藥熱安定性的影響保持改性單基發(fā)射藥其它組分不變,研究 NQ 含量對發(fā)射藥熱分解的影響。不同溫速率(為 2、5、10 和 20℃/min)下,NQ 含量不同的改性單基發(fā)射藥(NQ 含量從到高依次為 B1、B2 和 B3)的 DSC 曲線分別見圖 3.1 至 3.3,圖 3.4 是 B1、B2 和 B發(fā)射藥試樣在升溫速率為 10℃/min 下的 DSC 曲線。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]高溫下黑索金(RDX)熱分解動力學(xué)模擬[J]. 陳芳,張紅,段美玲,王建龍,陳麗珍. 原子與分子物理學(xué)報. 2013(06)
[2]疊氮硝胺發(fā)射藥的燃燒性能調(diào)控技術(shù)[J]. 黃振亞,賈永杰,崔鵬騰,范建芳. 含能材料. 2013(06)
[3]提高新型高能發(fā)射藥力學(xué)性能研究[J]. 姚月娟,王鋒,張遠(yuǎn)波,魏倫,于慧芳. 計測技術(shù). 2013(S1)
[4]NC/DINAP共混體系力學(xué)性能的分子動力學(xué)模擬計算[J]. 齊曉飛,張曉宏,郭昕,劉萌,劉芳莉,張軍平. 火炸藥學(xué)報. 2013(02)
[5]含RDX的疊氮硝胺發(fā)射藥熱分解與燃燒性能[J]. 楊建興,賈永杰,劉毅,李乃勤,白微,張步允. 含能材料. 2012(02)
[6]ETPE發(fā)射藥與RGD7硝胺發(fā)射藥燃燒性能及熱行為的對比研究[J]. 趙瑛,劉毅,楊麗俠,張鄒鄒. 含能材料. 2012(02)
[7]粒度和形貌及粒度分布對RDX安全和熱分解性能的影響[J]. 宋小蘭,李鳳生,張景林,郭效德,安崇偉,王毅. 固體火箭技術(shù). 2008(02)
[8]NGu對含RDX硝胺發(fā)射藥燃燒性能的影響[J]. 張鄒鄒,蔣樹君,張玉成,楊雁. 火炸藥學(xué)報. 2007(03)
[9]幾何尺寸對管狀變?nèi)妓侔l(fā)射藥燃燒性能的影響[J]. 張麗華,馬忠亮,劉幼平,賀增第,呂秉峰,蕭忠良. 火炸藥學(xué)報. 2007(02)
[10]復(fù)合燃速調(diào)節(jié)劑對NEPE推進(jìn)劑高壓燃燒性能的影響[J]. 張小平. 固體火箭技術(shù). 2007(02)
博士論文
[1]高能發(fā)射藥的力學(xué)性能和剛性模塊裝藥研究[D]. 趙毅.南京理工大學(xué) 2004
碩士論文
[1]改善硝基胍發(fā)射藥低溫性能的工藝研究[D]. 朱登攀.南京理工大學(xué) 2017
[2]一種改進(jìn)單基發(fā)射藥性能的方法探索研究[D]. 付有.南京理工大學(xué) 2017
[3]硝基胍基復(fù)合含能材料的制備及表征[D]. 李博.西南科技大學(xué) 2016
[4]超細(xì)硝基胍的制備技術(shù)及其性能研究[D]. 鄭丹.南京理工大學(xué) 2015
[5]高能高強(qiáng)度發(fā)射藥配方與力學(xué)性能研究[D]. 婁從江.南京理工大學(xué) 2008
本文編號:3087962
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