无卤磷系阻燃环氧树脂复合材料的制备及阻燃性能研究

采用双酚A-双（磷酸二苯酯）分别与聚磷酸铵和纳米二氧化硅复配制备新型无卤阻燃环氧树脂（EP）材料。通过氧指数、垂直燃烧和锥形量热研究环氧树脂复合体系的阻燃性能。通过热失重和电镜扫描分析对比不同阻燃体系的热分解过程及燃烧炭层结构，推测阻燃机理。     

新型塑料燃烧性能实验研究

利用氧指数测定、热分析方法（DSC）、锥形量热仪和水平垂直燃烧以及空气中加热实验对几种新型材料进行了燃烧性能综合分析研究。实验表明,J-70℃、Jz-70℃久立、久立H-70℃、久立H-90℃、久立Hz-90℃、Hz-70℃材料氧指数普遍较高,有离火自熄性,燃烧性能较好,但燃烧时发烟量大,并释放出刺激性气体。锥形量热仪测试结果表明,相同辐射通量下,GFA5-20、GFA3-30和HzPS-492 JHJ热释放速率大,燃烧产烟量大,一氧化碳生成率在0.004kg/s左右的水平。     

塑料的燃烧性及火灾扑救对策

就热固性、热塑性塑料的理化性能,讨论各种常用塑料的燃烧性能,分析发生塑料火灾时人们安全疏散和扑灭火灾的影响因素,并提出塑料火灾的扑救对策.     

EG/ATH/协效剂/聚氨酯阻燃复合材料的阻燃和力学性能

为了改善聚氨酯(PU)材料的阻燃性能,首先在PU中加入阻燃剂膨胀石墨(EG)、氢氧化铝(ATH)与阻燃协效剂磷酸三乙酯(TEP)、硼酸锌(ZB)和磷酸硼(BP);然后,通过氧指数仪、垂直燃烧测定装置和电子拉力试验机等表征了材料的性能;最后,用体式显微镜、扫描电子显微镜研究了阻燃材料的微观结构和燃烧后的碳层形貌,分析了材料力学性能下降的原因和燃烧机理。结果表明:随着PU中阻燃剂EG、ATH的添加量的增加,PU的阻燃性能逐渐提高,力学性能却逐渐减弱;TEP、ZB、BP对EG/ATH/PU体系的阻燃性能的协效作用明显,其中TEP协效作用最明显;综合考虑力学性能和阻燃性能,EG/ATH/协效剂/PU的最优配方为10gEG/50gATH/5gTEP/100gPU,其氧指数为34.3%,阻燃等级为V-0,拉伸强度为1.95MPa,断裂伸长率为140%。     

阻燃剂对PVC热解及燃烧的影响

利用热分析技术和锥形量热仪测试法,研究了多种阻燃剂对PVC热解和燃烧特性的影响。结果表明,由于不同种类的阻燃剂对PVC的阻燃机理不同,对PVC热解过程和燃烧特性影响各异,有的阻燃剂将PVC的初始分解温度提前,分解反应的活化能降低,使PVC提前脱水成炭,达到阻燃的目的;另一些阻燃剂显著推迟PVC的热分解,以延迟PVC的着火。从锥形量热仪的分析结果可以看出,阻燃剂的加入,使PVC的热释放速率明显降低,起到了阻燃作用。     

水下航行器不同燃料燃烧性能的仿真研究

为了解热动力水下航行器不同燃料的燃烧性能,利用FLUENT软件,分别对OTTO-Ⅱ单组元燃料和HAP+OTTO-Ⅱ+H2O的三组元燃料在旋转燃烧室内的两相湍流燃烧进行了数值仿真.湍流计算采用标准模型κ-ε、气相燃烧采用ED模型、液相采用离散液滴模型.得到两种燃料在燃烧室内的温度分布,化学反应速率分布、燃烧产物CO2和CO的质量分数分布以及两种燃料液滴的运动轨迹,并对计算结果进行了比较和分析.结果表明,三组元燃料的燃烧性能要优于单组元燃料的燃烧性能,但由于三组元液滴蒸发较慢,对燃烧稳定性造成影响.     

窗帘幕布类产品阻燃性能质量探析

目前公共场所使用的窗帘幕布类产品阻燃性能批量检验合格率较低,其安全状况令人担忧。通过批量检验,对阻燃织物氧指数及垂直燃烧性能测定中的影响因素进行分析,在严格按照标准进行实验的基础上,重点讨论了材料的成分、纺织工艺、阻燃剂处理方式、阻燃剂浓度,涂覆均匀性及制品厚度等对纺织品阻燃性能合格率的影响。     

分解炉内煤粉燃烧和CaCO3分解流场的数值模拟

针对国内某大型水泥高性能分解炉,基于Fluent软件,采用有限速率/涡耗散模型模拟了炉内煤粉燃烧和生料分解的湍动多相流场,给出了炉内速度矢量、温度、压力和组分分布,结果显示,炉内流动趋势合理,可为分解炉的研究提供参考.     

粘性触燃迟滞剂主要性能及影响因素

介绍了粘性触燃迟滞剂的主要性能和引火剂的燃烧性能、囊体材料、复合粘性燃料配方中各组分对该剂触燃性、预布性、粘着性、燃烧温度、火焰大小的影响因素。     

库存照明弹药照明炬照明时间研究

照明弹药经过长期贮存后，照明炬中照明剂的理化性能可能已发生变化从而影响其照明效应。通过抽取库存照明弹药样品，分解出弹丸中的照明炬进行静态燃烧试验，测定其光学性能。由测得的数据可以绘制出照明炬发光强度和时间的曲线，分析得出照明弹药经过长期贮存后其照明时间仍符合设计要求。     

均匀设计在柴油无灰节能降污添加剂配方研制中的应用

基于低压氧弹燃烧法研究了充氧压力分别为0．6MPa和0．9MPa时两种无灰型柴油添加剂不同配比对助燃性能的影响。采用均匀实验设计和Matlab回归优化的方法，得到复配体系的最优配方，并对其进行了验证。结果表明，由Matlab回归分析得到的完全二次回归模型最理想，0．6MPa时由该模型得到的最优配方为：添加剂A和B的质量分数分别是0．300‰和0．700‰，并通过实验验证得到的发热量达到最大，变化率为8．697％。0．9MPa时，结合直观分析和回归分析，得到与实际相符的最优配方：添加剂A和B的质量分数分别是0．600‰和0．900‰，此时发热量皮化率为4．453％。     

液氧与气氧对空气加热器燃烧流场的影响分析

针对一种基于液体火箭发动机燃烧室结构的空气加热器,采用数值仿真技术研究了加热器内部喷雾燃烧、燃气掺混以及出口流场分布等参数.分析对比了采用酒精/液氧/空气与酒精/气氧/空气两种不同氧化剂物态三组元同轴直流式喷嘴所得到的燃烧流场的区别,并通过改变燃烧室特征长度,分析了两种计算工况的加热器的性能差异.结果表明,喷入氧化剂的物态对燃烧流场影响较大,采用液氧喷嘴的火焰较长,气氧喷嘴的火焰分布较宽,且相对于液氧喷嘴,气氧喷嘴的燃烧室前端回流区由于掺混较多的燃气,导致喷注面板附近燃气温度较高,面板承热压力较大.设计的加热器均可保证两种喷嘴的出口流场品质较高,在保证流场出口品质的原则上,气氧喷嘴的燃烧室特征长度可至少小于液氧喷嘴的1/4.     

电缆高辐射热通量下燃烧性能实验研究

利用锥形量热仪对国产典型PVC电缆进行实验研究,分析其在高辐射热通量条件下的热释放速率（HRR）、质量损失速率（MLR）、比消光面积（SEA）、CO产率、火灾性能指数（FPI）、点燃时间（TTI）随直径的变化规律,以及不同热辐射通量对这些燃烧参数的影响。实验结果表明：在相同实验条件下,PVC电缆的HRR、MLR、SEA、CO产率均随直径的增大而增大,FPI随直径的增大而减小,火灾危险性增大;电缆直径的变化对点燃时间影响不大;随着热辐射通量的增大,PVC电缆的点燃时间缩短,HRR、MLR增大,其峰值也增大,烟释放速率（SPR）和总烟释放量（TSR）增加,FPI减小,火灾危险性增大。     

无电焊接材料的燃烧速度和燃烧温度研究

采用高放热性的铝热剂（CuO＋Al）并加入适当的添加剂,制备了便携式的无电焊接笔材料,其燃烧速度可控,且具有高的燃烧温度。研究了反应剂颗粒大小、混料均匀性等对无电焊接笔材料的燃烧性能的影响。结果表明：反应剂粒径对无电焊接笔的燃烧速度具有显著影响,随着反应剂粒径的增大,燃烧速度明显减慢。反应剂粒径和混料时间是影响单位时间放热量和混料均匀度的主要因素,因而对无电焊接笔的燃烧温度具有明显影响。在一定的混料时间下,反应物粉末具有最佳的混料均匀性。反应物粒径小且混料均匀性好的无电焊接笔材料,其燃烧温度高。     

聚合物材料与液氧相容性的研究

为研究聚合物材料与液氧的相容性,针对四种结构不同的环氧树脂与氰酸酯的共聚固化物,以液氧冲击敏感性试验作为其与液氧相容性的判定方法,通过热分析测试手段测定各固化物的恒温氧化热增重、热分解失重和闪点等热氧性能,并与其液氧冲击敏感性进行分析对照,证实环氧/氰酸酯类改性树脂与液氧不相容的程度与其常规热氧化反应的难易程度是一致的,提高其抗氧化性可以改善其与液氧的相容性。由此加深了对于聚合物与液氧相容性本质的认识,为进一步研究与液氧相容的聚合物材料指明了方向。作为常规分析手段的热分析,在聚合物与液氧相容性的科学表征中可发挥重要作用。     

基于高原发动机应用的富氧膜组件操作性能研究

发动机富氧进气燃烧对于高原车辆节能减排具有重要意义,膜法富氧是发动机上应用富氧装置的最佳方式。建立了富氧膜组件评定装置,分析了压力方式下压比、进气量和回收率对膜组件性能的影响,确定了压力方式下富氧膜组件的最佳操作条件,比较了不同应用形式下膜组件性能和功率消耗。试验结果表明：压差是影响膜组件透气量的主要因素,随着渗透端真空度的增加,单位压差产生氧流量的效率提高,增加渗透端真空度可显著提高渗透绝对氧流量。混合方式是膜组件在发动机上应用的最佳形式。     

粉末燃料冲压发动机内镁粉尘云层流燃烧模型

对粉末燃料冲压发动机预燃室内镁粉尘云燃烧过程进行了研究,建立了镁粉尘云的一维层流预混燃烧模型。研究表明,镁粉尘云层流火焰传播很稳定,燃烧过程中火焰结构基本不变,燃烧区很薄,而预热区厚度约是燃烧区的2-3倍。粉尘云中镁颗粒的蒸发和气相镁与氧气的均相反应是产生火焰的直接原因,也是火焰得以传播的关键。预热区气相温度升高主要靠燃烧区气体的导热和扩散过来的气相镁与氧气反应释放热量,而预热区颗粒相温度升高主要靠气相对其对流传热。分析了各参数对粉尘云燃烧的影响,颗粒相对浓度对粉尘云燃烧的影响比较复杂,在浓度较低的情况下,增大颗粒相对浓度有利于粉尘云快速燃烧;而在浓度较高的情况下,增大颗粒相对浓度则不利于粉尘云快速燃烧。随颗粒粒径的增加,火焰传播速度减小,火焰温度升高,预热区厚度增大。火焰传播速度和火焰温度随粉尘云初温增加线性增长,预热区厚度随粉尘云初温增加抛物线增长。数值模拟与文献中试验结果的变化趋势相一致。     

Sandwich structure for enhancing the interface reaction of hexanitrohexaazaisowurtzitane and nanoporous carbon scaffolds film to improve the thermal decomposition performance

Improving the thermal decomposition performance of hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20) by appropriate methods is helpful to promote the combustion performance of CL-20-based solid propellants. In this study, we synthesized a sandwich structure of CL-20 and nanoporous carbon scaffolds film (NCS) and emphatically studied the thermal decomposition performance of the composite structure. Thermogravimetric analysis and differential scanning calorimetry were used to measure the thermal decomposition process of the composite structure. The kinetic parameters of thermal decomposition were calculated by the thermal dynamic analysis software AKTS. These results showed that the thermal decomposition performance of the sandwich structure of CL-20 and NCS was better than CL-20. Among the tested samples, NCS with a pore size of 15 nm had the best catalytic activity for the thermal decomposition of CL-20. Moreover, the thermal decomposition curve of the composite structure at the heating rate of 1 K/min was deconvoluted by mathematical method to study the thermal decomposition process. And a possible catalytic mechanism was proposed. The excellent thermal decomposition performance is due to the sandwich structure enhances the interface reaction of CL-20 and NCS. This work may promote the extensive use of CL-20 in the field of solid rocket propellant.