聚碳硅烷的高温高压合成与减压蒸馏

采用高温高压法合成了聚碳硅烷(PCS),通过改变合成条件与减压蒸馏温度的方法对PCS分子量及其分布进行调控。研究表明,改变PCS的反应温度、反应时间,可以基本控制PCS的分子量及其分布范围。随着反应温度的提高,反应时间的延长,PCS的分子量逐渐增大,分子量分布变宽。当合成温度高于450℃,反应时间大于6h时,或温度高于460℃,反应时间大于4h时,PCS中出现高分子量部分。随着反应条件的强化,高分子量部分逐渐增加,甚至出现超高分子量部分。提高减压蒸馏温度,可以有效降低PCS的低分子含量,提高分子量,降低分散系数。减压蒸馏温度每提高50℃,PCS的低分子含量约降低8%,重均分子量约提高1000,分散系数平均降低约0.3。     

Preparation of reduced sensitivity co-crystals of cyclic nitramines using spray flash evaporation

The present day weapon technology demands novel energetic materials that exhibit simultaneous high explosive yield and reduced sensitivity. This article demonstrates application of spray evaporation to prepare reduced sensitive co-crystals of high performance nitramine explosives like HMX and CL-20 with a relatively less insensitive explosive 1,1-diamino-2,2-dinitroethylene or FOX-7. Stronger intermolecular hydrogen bonding in FOX-7 is responsible for limited solubility in most of organic solvents. Large solubility differences of FOX-7 with HMX and CL-20 restricts it's co-crystallization through classical methods that yields thermodynamically favorable product. Spray flash evaporation, a kinetic crystallization method, has been therefore adopted and could successfully produce CL-20/FOX-7 (2:1) and HMX/FOX-7 (4:1) co-crystals. The fine powdered materials obtained were characterized by SEM, powder XRD, Raman spectroscopy, DSC-TGA etc. Multipoint Raman spectra showed consistent occurrence of spectral features indicating stoichiometric co-existence of ingredients in the crystal lattices. DSC analysis showed absence of all thermally assisted solid-solid phase transformation in the co-crystals as they were observed in pristine materials. The thermal stability calculated in terms of activation barrier for decomposition, revealed the CL-20/FOX-7 co-crystal to be intermediately stable on comparison to their constituents while, the HMX/FOX-7 co-crystal is more stable. Compared to pure HMX and CL-20, both the co-crystals have shown higher insensitivity to impact force, suggesting them to be suitable for future generation insensitive munitions.     

关于小尺寸装药用炸药薄膜的研究

利用真空蒸镀技术对太安炸药薄膜及其在小尺寸装药上的应用进行了研究。实验表明利用真空蒸镀技术可以研制出性能优良的炸药薄膜 ;红外光谱分析证明太安在蒸镀前后没有发生质的变化 ;扫描电镜分析得出了太安薄膜的微观结构 ;太安炸药薄膜在小尺寸装药上的应用表明了该装药具有可靠的传爆功能。     

化学气相沉积碳化硅超光滑抛光机理与表面粗糙度影响因素

为实现化学气相沉积碳化硅(CVD SiC)的超光滑抛光,采用纳米划痕试验研究了化学气相沉积碳化硅脆塑转变的临界载荷,根据单颗磨粒受力对其抛光机理进行了分析,并从材料特性、工艺参数以及抛光液pH值三个方面对其表面粗糙度影响因素进行了系统的试验研究.研究结果表明:化学气相沉积碳化硅的稳定抛光过程是磨粒对碳化硅表面的塑性域划痕过程;CVD SiC的晶粒不均匀与表面高点会降低晟终所能达到的表面质量;表面粗糙度在一定范围内随磨粒粒度增加呈近似线性增长,随抛光模硬度的增加而增长;抛光压强对表面粗糙度的影响规律与抛光模的变形行为相关,当抛光模处于弹性或弹塑性变形阶段时,表面粗糙度随抛光压强的增加呈小幅增长,而当抛光模包含塑性变形之后,表面粗糙度基本与抛光压强无关;此外,抛光速度和抛光液pH值对表面粗糙度的影响不大.研究结论为CVD SiC超光滑抛光的工艺参数优化选择提供了定量的试验依据.     

强流真空二极管材料放气特性研究

高功率微波技术的实用化进程要求强流真空二极管缩短抽气准备时间并保持较高的真空度水平.材料出气是高真空状态下二极管腔体内的主要气源,直接制约着抽气和保真空时间.针对一种陶瓷真空界面、黄铜和硬铝为阴极和阳极外壳的氟橡胶压封二极管,利用真空设计软件VacTran建立了抽气模型,模拟了管道流导对有效抽速的影响以及真空室主要材料出气率和抽气曲线;实际比较了常温和烘烤状态下二极管材料的出气特性:以60h作为总的出气时间,200℃烘烤8h的出气量超过了总出气量的65%;真空室气压在没有吸气泵作用下维持10-2Pa水平的时间相比未烘烤时提高了约1.5倍.烘烤对缩短加速器真空系统准备时间、提高器件真空度水平具有明显效果.     

高温气流内雾滴运动与蒸发特性的理论分析

建立了高温气流内雾滴运动与蒸发的数学模型,对雾滴在高温气流内的运动与蒸发特性进行了理论分析。结果表明,雾滴在高温气流内的运动分为变速段和恒速段,雾滴终端速度取决于气流速度;雾滴粒径越小,追随气流运动的能力越强;雾滴在高温气流内蒸发时,粒径随时间呈指数规律递减。     

辅助镀膜离子源及立方氮化硼薄膜的制备研究

为选出合适的辅助离子源进行沉积制备c-BN薄膜,通过对高能和低能辅助镀膜离子源的重要性能进行比较研究之后,在单晶Si基体进行应用制备立方氮化硼薄膜,用红外光谱(FTIR)及光电子能谱(XPS)分析技术,对不同辅助离子源制备沉积的薄膜,进行比较表征,得出结论:低能辅助镀膜离子源,比高能辅助镀膜离子源更适用于制备立方氮化硼薄膜。     

激光制备高附着性能的铜基类金刚石膜

提升类金刚石(Diamond-Like Carbon, DLC)膜在被保护基底上的附着能力具有明显的实际应用价值。从微观机理上分析了前期设计的Cu基多层DLC膜有效性的原因。在此基础上,研究了DLC/SiC循环层中两者厚度比例对膜层的附着性能、纳米硬度和耐磨性的影响,以优化结构、进一步提升实际应用所需的膜层性能。纳米划痕和压痕测试结果表明:随着DLC层与SiC层厚度比例的增大,多层DLC膜在Cu基上附着性能逐渐降低,但当厚度比小于2.3时,仍接近厚度400 nm的单层DLC膜在Si基上的附着性能；Cu基多层DLC膜的纳米硬度逐渐提高,同时,耐磨性接近纯DLC膜。