共晶理论与含能共晶材料研究进展

含能材料高能量与低感度的平衡是难以快速突破的科学难题,而含能共晶技术可以通过改变含能化合物的内部结构组成和结晶结构,进而改变含能材料的固态性质,实现能量和安全性的平衡,从而保障现代武器系统的高效毁伤与高安全性。在总结现有含能共晶材料相关研究的基础上,首先,从热力学过程和相互作用等角度揭示了共晶的形成,汇总了含能材料共晶的制备方法以及表征技术,并简要论述了制备方法及表征技术的优缺点。其次,归纳总结了CL-20、HMX、TNB系列共晶炸药与2种共晶组分之间密度、熔点、分解温度、感度和爆炸性能的关系,验证了含能共晶技术可有效平衡高能量与低感度的固有矛盾。最后,提出了建立完善的含能材料共晶形成原理及共晶含能材料的放大生产与应用是含能材料领域亟需解决的两大关键难题,并展望了未来含能共晶材料的研究应致力于含能共晶体系开拓、含能共晶技术优化和含能共晶系统机器学习。     

共晶复合陶瓷损伤过程的有限元分析

针对共晶复合陶瓷的微观结构特征,建立了含强约束界面相的有限元模型,模拟了包含片状夹杂共晶复合陶瓷材料的外载应力场分布规律;应用ANSYS的APDL语言进行编程,对材料的损伤过程进行了研究。结果表明材料的破裂由基体损伤决定,随着外载荷的增加,损伤破坏沿界面延伸,并逐渐向基体内部扩展,最终造成基体的断裂。     

粘结剂复合方式对硼粉热性能的影响研究

为了研究含能粘结剂硝化纤维素与微米硼粉的不同复合方式对硼粉热氧化性能的影响,采用热重分析测试手段分析了不同复合方式(简单机械复合、浇膜复合、团聚造粒改性)对1μm硼粉热性能的影响,建立了3种改性后硼粉的燃烧模型,研究了含能粘结剂硝化纤维素含量对其热氧化性能的影响。结果表明：团聚造粒改性对其氧化性能改善最佳;简单机械复合、浇膜复合和团聚造粒改性分别使硼粉氧化温度提前了0.1、29.4、112.3℃;简单机械复合与团聚造粒改性使硼粉最终氧化率分别提高了3.4%和13.8%,而浇膜复合无较大改善作用;随着硝化纤维素含量的增加,硼粉的氧化性能增强。     

后效毁伤增强聚能战斗部设计与试验

为增强聚能战斗部的后效毁伤能力,设计一种金属药型罩与PTFE/Al反应材料相结合的后效毁伤聚能战斗部,并通过数值仿真进行改进与分析;开展后效毁伤战斗部静爆试验,并结合数值仿真对含能毁伤元的成型、侵彻和后效作用过程进行研究。研究结果表明：通过加装挡环可以有效调整PTFE/Al在成型过程中的位置,使其位于惰性弹丸之后;相较于单一惰性药型罩聚能装药,在原有破甲能力基础上,破甲后的空气冲击波强度明显增强,后效毁伤能力提升显著;反应材料在靶板内的反应扩孔作用是削弱后效冲击波强度的主要原因,适当提高反应材料的反应阈值可增强后效冲击波强度;综合分析影响毁伤性能的因素,认为半Cu罩结构的毁伤效果更好。研究成果可为增强聚能战斗部后效毁伤能力的设计提供重要参考与数据支撑。     

S-四嗪类高氮含能化合物的合成及性能

以3,6-对(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(BT)为起始物,研究了S-四嗪类高氮含能化合物3-氨基-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(ADMPT)、3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(HDMPT)、3,6-二氨基-S-四嗪(DATz)、3,6-二肼基-S-四嗪(DHTz)与3,3’-偶氮-(6-氨基-S-四嗪)(DAAT)的合成,经IR、元素分析、1HNMR、13CNMR等对其结构进行了表征和确认。对DHTz和DAAT的热分解性能进行了研究,由不同升温速率下的DSC实验获得了其热分解动力学参数。结果表明DAAT热稳定性好、能量高,在10℃/min升温速率下,DAAT在280℃开始分解,放热峰值330℃,放热峰的分解焓为1974.33J/g;DHTz在120℃开始分解,放热峰值159℃,放热峰的分解焓为1843.23J/g。同时,采用高温高压爆轰产物状态方程(VLW EOS)对DHTz和DAAT的爆轰性能进行了理论计算。     

三环酯类化合物抗M作用的分子药理学研究

通过对三环酯类抗胆碱能化合物分子构象的分析,并结合其对受体作用的强度,讨论了三环酯类化合物与Ｍ受体作用的分子药理学特点。分析认为,在三环酯类抗胆碱能化合物中,２个苯环所成二面角的大小是影响其抗Ｍ作用强度的重要因素,其二面角越小越有利于与Ｍ受体间产生的疏水性作用,抗Ｍ作用越强,此外,三环结构中如存在电负性原子则可与受体间形成氢键,从而提高对Ｍ受体作用的强度。将三环化合物和柔性化合物分子的构象进行比较     

海藻酸盐/HMX复合含能材料的制备及性能研究

为了研究不同海藻酸盐对HMX包覆效果及性能的影响,以海藻酸钠和HMX作为原料,分别使用氯化钙、氯化钡、氯化铜和氯化钴作为固化液,利用离子交联固化反应使用微胶囊造粒仪制备了4种含有不同金属离子的海藻酸盐/HMX复合含能材料。采用扫描电镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪和差示扫描量热仪测试样品的包覆效果和热性能分析,并对样品的机械感度进行测试。结果表明,海藻酸钡/HMX复合含能材料形状为颗粒均匀且包覆密实圆球形;4种海藻酸盐/HMX复合材料晶型未发生改变;使用海藻酸铜包覆的样品表观活化能较HMX降低了30.15 kJ/mol,使用海藻酸钙、海藻酸钡、海藻酸钴包覆的样品表观活化能较HMX均有所提升;与HMX相比,4种样品的机械感度均有降低,其中海藻酸钡/HMX复合含能材料摩擦压力提高了128 N,感度最低,降感效果最好。     

CL-20降感处理技术及在CMDB推进剂中的应用

为促进六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)在推进剂中的应用,综述了 CL-20降感处理技术及其在改性双基(CM-DB)推进剂中应用的最新进展.结果表明,通过表面包覆降感技术、共晶降感技术和微纳米球形化降感技术均可有效制备出低感CL-20,但为提高低感CL-20的能量释放率,在表面包覆降感技术和共晶降感技术中应尽可能地选取...     

有限群的极大子群的正规指数

有限群的结构与其子群性质间的关系问题是群论的一个重要研究方向,通过群的极大子群、正规子群、半正规子群、极大子群的正规指数等去研究群的可解性,超可解性、幂零性等,已有一系列结果.应用极小反例方法,利用有限群极大子群的正规指数,得到了一个有限群是π-可解群的充分条件,2个有限群是π-可解群的充分必要条件.     

铁酸镍和铁酸锰的制备及磁性对比

用化学共沉淀法在90℃的反应温度制备了NiFe2O4和MnFe2O4铁酸盐多晶微粉,发现经沉淀洗涤后直接得到MnFe2O4纳米微粉,不需热处理过程;而要获得NiFe2O4需要对沉淀洗涤后的前驱体进行热处理。利用振动样品磁强计测量了样品在室温下的磁性能,对两种磁粉的磁性进行了对比。     

侧链含锑聚硅烷的合成与性能研究

侧链含锑聚硅烷的合成可通过聚甲基硅烷的高分子反应在室温条件下实现,聚合物产率为75.2%,数均分子量为1600.其分子结构与组成可由元素分析、FT-IR、1H-NMR、29Si CP/MAS NMR、GPC和UV来确认.PSA可溶于一般常见的有机溶剂,紫外吸收的最大波长为330nm,其热分解特性表明,陶瓷收率为80%,可用作SiC陶瓷先驱体;其本体电导率为10-8～10-7S/cm,将其与碘掺杂,电导率可以达到10-5S/cm以上.     

银光公司应用某含能材料3项新工艺

<正>北化集团银光公司某含能材料离心过滤、连续产能提高和双线优化生产等3项工艺项目日前通过兵器工业集团工艺评审,2月份正式应用于企业生产。3项工艺项目的应用使该类含能材料单位时间产量提高13%,吨产品能耗下降11.3%,满足了我国武器装备行业对该类含能材料的需求。在过滤效果和生产产能方面,企业通过详细调研行业内其它类似产品过滤工艺,借鉴成熟经验,选取离心过滤     

新型固体推进剂在未来国防中的作用及其发展趋势

通过介绍各国在高能固体推进剂技术方面的研究现状及今后的研究方向,说明了高能固体推进剂在国防科技领域得到了高度的重视和广泛的关注。并依据高能固体推进剂在现代武器装备中的重要地位和作用,以及未来高技术战争对武器的要求,阐明了高能固体推进剂有待发展的关键技术和研究方向,发展的内涵在于重视知识创新、加强技术创新和推进管理创新。     

新型含N杂环化合物用作润滑油添加剂的多效性能

考察了一种新型含N杂环化合物用作润滑油添加荆时的多效性能.合成了该新型含N杂环化合物,利用元素分析、傅立叶红外光谱和核磁共振波谱对该化合物结构进行了表征,又通过热重试验、四球试验、抗氧化试验以及铜片腐蚀试验考察了其热稳定性及作为润滑油添加剂对润滑油的抗磨及抗氧抗腐性能的影响.结果表明:加入1%的该添加剂后磨斑直径较基础油降低30%～50%,高温氧化的热失重温度较T202提高约20～25℃,且具有较好的抗腐蚀性能.因此,该新型含N杂环化合物用作润滑油添加剂时具有高热稳定性、抗磨、抗氧及抗腐等多效性能.     

基于Perl语言的含能材料耐热性能模拟

含能材料中聚合物的玻璃化转变温度(Tg)的高低可以作为其耐热性能的一个重要指标,为了方便快捷地使用Materials Studio分子模拟软件预测出含能材料中聚合物的Tg,在使用Materials Studio软件时引入Perl语言,开发了能自动进行升温的模拟程序,并在Perl语言环境下结合XML语言,设计与实现了一种基于XML的图形界面化的预测聚合物Tg的程序。以聚合物(PE)为算例预测了其Tg,实验结果表明该方法能自动、方便地对给定的分子模型进行阶段升温(降温)MD模拟,同时获得模型在不同温度下的密度,通过对模拟得到的密度-温度作图,可求得模型的Tg。其模拟结果与实验值相比,吻合得较好,表明该方法可以快速而有效地对聚合物的性能进行自动预测。     

用能量法确定层状复合材料疲劳裂纹的扩展方向

含裂纹体疲劳寿命的预测,必须首先了解裂纹扩展路径的全过程,而在层状复合材料中,裂纹扩展的路径非常复杂,不仅可以拐弯,而且可以分叉.因此,首先提出一个简单、适用、统一的裂纹扩展方向的相对强度准则,即应变能释放率比值判据;然后,利用有效解决高梯度问题的数值方法--任意线法,对实测试件的关键时刻(例如,拐弯或进入界面),进行了数值分析;并对典型试件进行了疲劳断裂实验研究.3方面的结果,得到相互的验证.这种一致性,不仅初步证明了这一方法的正确性和适用性,而且为疲劳裂纹扩展全过程的解决,提供了必要的基础.     

聚钛碳硅烷的新合成法及其研究

从聚硅烷(PS)与钛酸丁酯。(Ti(OBu)_4)出发,不采用任何反应促进剂直接合成了含钛碳化硅纤维的先驱体聚钛碳硅烷(PTC)。在这一反应中,PS 首先裂解成含Si—C 骨架与Si—H 键的低分子聚硅烷(LPS)。然后,由LPS 中的Si—H 键与Ti(OBu)_4的反应以及LPS 的Si—Si 骨架裂解转化为Si—C 骨架的反应制得了PTC.本文对这种新合成法所涉及的反应过程进行了研究,并比较了新旧两法得到的PTC—1与PTC—Ⅱ的结构异同,报告了以新法制得的PTC—Ⅱ为先驱体得到的含钛碳化硅纤维的优良性能。     

大型水面舰艇舷侧水下防雷舱吸能结构论证设计

分析了大型水面舰艇舷侧水下防雷舱的设计 ,根据板的破坏模式进行了吸能量的计算 ,分析并比较了防雷舱的传统设计与在此基础上加吸能结构后各自的吸能量 ,从而得出了防雷舱的一种新的结构设计 .     

华东烧结模型的数学计算(Ⅲ)

通过热力学分析和计算,讨论等径球(椭球)与均匀分布不等径球(椭球)的体心正方堆积的烧结体积和表面能的变化,包括华东烧结模型中膨胀机制和收缩机制,对烧结体总表面能变化的作用和影响,发现随着烧结过程的进行,烧结收缩机制逐渐占主导地位。     

量子环流理论研究富勒烯分子的磁学性质

在原子轨道线性组合方法中引进规范变换,推导出在外加恒定磁场下分子中的电子环流表达式,应用该理论导出了分子磁化率的一般公式,并对Ｃ６０和Ｃ７０分子中π电子的磁化率进行了计算。