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铝基核壳材料AP/Al的制备及性能研究 被引量:2
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作者 晏嘉伟 屈炜宸 +6 位作者 杜芳 李磊 孙新零 林励云 李毅恒 汪慧思 陶博文 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期271-278,I0006,共9页
以AP和铝粉为原料,采用“AP预处理+表面沉积”两步法工艺制备了以铝粉为“壳”的铝基核壳材料AP/Al;采用SEM-EDS、粒度分析、密度测试等方法表征了AP/Al的表面形貌、元素分布、粒度分布和密度等物理特性,对比测试了铝基核壳材料AP/Al的... 以AP和铝粉为原料,采用“AP预处理+表面沉积”两步法工艺制备了以铝粉为“壳”的铝基核壳材料AP/Al;采用SEM-EDS、粒度分析、密度测试等方法表征了AP/Al的表面形貌、元素分布、粒度分布和密度等物理特性,对比测试了铝基核壳材料AP/Al的感度性能、热分解性能、爆热及残渣活性铝含量并与AP/Al物理混合物进行了对比;运用Flynn-Wall-Ozawa方程计算了AP/Al物理混合物及铝基核壳材料AP/Al的分解活化能,并通过高速摄像机记录了铝基核壳材料AP/Al的燃烧特性。结果表明,铝基核壳材料AP/Al是以AP为“核芯”、铝粉为“壳”,密度为2.0485 g/cm^(3)的类球形颗粒;相比于物理混合物,铝基核壳材料AP/Al静电火光感度由27.94 mJ提高至102.88 mJ,AP低温分解和高温分解活化能分别提升10.9和9.0 kJ/mol,爆热值未出现明显降低(物理混合物为9298.4 J/g,铝基核壳材料AP/Al为9260.6 J/g),但铝基核壳材料AP/Al残渣中活性铝质量分数降低90%以上;有别于传统铝粉燃烧的拖拽火焰,铝基核壳材料AP/Al燃烧时,铝液滴溅射大量细颗粒铝珠,且燃烧火焰更加均匀、明亮。 展开更多
关键词 含能材料 核壳材料 AP/Al 微纳复合材料 燃烧性能
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铝与氮氧化物高温均相反应机理的量子化学计算研究
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作者 夏文韬 杜芳 +5 位作者 李毅恒 林励云 屈炜宸 秦瑞 陶博文 顾健 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期369-376,共8页
为了研究Al粉在氮氧化物中的燃烧特性,采用量子化学密度泛函理论ωB97X方法,研究了Al与3种氮氧化物(NO_(2)、NO和N_(2)O)的反应机理。首先,使用ωB97X‑D3方法在def2‑SVP基组水平上优化了各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,通过... 为了研究Al粉在氮氧化物中的燃烧特性,采用量子化学密度泛函理论ωB97X方法,研究了Al与3种氮氧化物(NO_(2)、NO和N_(2)O)的反应机理。首先,使用ωB97X‑D3方法在def2‑SVP基组水平上优化了各反应物、中间体、过渡态和产物的几何构型,通过频率分析证实中间体和过渡态的真实性,并通过内禀反应坐标(IRC)计算以进一步确定过渡态,得到了详细反应路径和机理。同时,使用双杂化泛函PWPB95结合DFT‑D3校正和def2‑TZVPP基组获得了各结构的单点能,并使用变分插值过渡态理论计算了相关反应的反应速率常数,得出每个反应的阿伦尼乌斯表达式。结果表明,Al与NO和NO_(2)的反应过程为Al与O氧原子连接形成复合物中间体后通过三元环状过渡态破坏N‑O键生成产物;Al与N_(2)O的反应时则为Al与N原子形成复合物后通过四元环状过渡态发生消除反应生成产物。通过分析各反应动力学参数得到Al与NO_(2)、NO和N_(2)O反应活化能分别为:4.3,249 kJ·mol^(-1)和13.4 kJ·mol^(-1)。在2400~4100 K,由于Al与NO_(2)和N_(2)O的反应能垒较低,反应速率均大于106 m^(3)·mol^(-1)·s^(-1),说明该反应容易发生且速率极快,Al与NO的反应能垒极高,因此其逆反应速率远大于正反应速率,且各反应反应速率受温度的影响程度为:NO>N_(2)O>NO_(2)。 展开更多
关键词 铝燃烧 氮氧化物 密度泛函理论 动力学
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负载型石墨烯防迁移层的构筑及其在衬层中的应用研究
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作者 林励云 桑丽鹏 +9 位作者 赵霞 孙新军 李毅恒 汪慧思 晏嘉伟 杜芳 李磊 顾健 陶博文 郭翔 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期938-946,共9页
基于石墨烯在抗渗透型复合材料中的阻隔效应,采用填料负载的方法向固体推进剂衬层中引入石墨烯,以提高衬层的抗迁移性能。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)等测试方法表征负载型石墨烯填料的形貌、结... 基于石墨烯在抗渗透型复合材料中的阻隔效应,采用填料负载的方法向固体推进剂衬层中引入石墨烯,以提高衬层的抗迁移性能。利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)等测试方法表征负载型石墨烯填料的形貌、结构与元素组成。采用单向拉伸试验法与浸渍吸收法分别研究衬层试样的力学性能与抗迁移性能。结果表明,功能化石墨烯均匀负载于二氧化硅(SiO_(2))表面;在SiO_(2)载体的驱动作用下,石墨烯均匀分散在衬层基体中并提高衬层的力学性能;分散的石墨烯在衬层中构筑成石墨烯防迁移层,使衬层的抗硝酸酯迁移性能提高,其中SiO_(2)@FG的防迁移效果最显著,含SiO_(2)@FG的衬层试样中硝酸酯迁移系数与含SiO_(2)的试样相比降低50%以上。 展开更多
关键词 负载型石墨烯填料 固体推进剂衬层 力学性能 硝酸酯迁移
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Mg(BH4)_(2)对典型硝胺炸药热分解性能的影响 被引量:1
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作者 杜芳 汪慧思 +6 位作者 卢辉 晏嘉伟 李毅恒 林励云 李磊 陶博文 顾健 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期771-778,共8页
为探索硼氢化镁(Mg(BH_(4))_(2))对硝胺炸药热稳定性的影响,采用差示扫描量热法(DSC)研究了Mg(BH_(4))_(2)/黑索今(RDX)、Mg(BH_(4))_(2)/奥克托金(HMX)和Mg(BH_(4))_(2)/六硝基六氮杂异伍兹烷(CL‑20)3种混合物的热分解性能,并采用同步... 为探索硼氢化镁(Mg(BH_(4))_(2))对硝胺炸药热稳定性的影响,采用差示扫描量热法(DSC)研究了Mg(BH_(4))_(2)/黑索今(RDX)、Mg(BH_(4))_(2)/奥克托金(HMX)和Mg(BH_(4))_(2)/六硝基六氮杂异伍兹烷(CL‑20)3种混合物的热分解性能,并采用同步热分析‑红外连用技术(TG‑FTIR)分析了3种混合物的热分解气相产物。结果表明:Mg(BH_(4))_(2)对3种硝铵炸药的热分解和表观活化能产生了不同的影响,使RDX和CL‑20分解放热量分别增加了14.7%和32.1%,HMX的分解放热量减少了45.8%;RDX的表观活化能降低了15.8 kJ·mol^(-1),HMX和CL‑20的表观活化能分别提高了19.7 kJ·mol^(-1)和11.5 kJ·mol^(-1)。Mg(BH_(4))_(2)没有改变3种硝胺炸药的热分解气相产物,其主要产物均为NO_(2)和N_(2)O;Mg(BH_(4))_(2)使HMX、RDX热分解产物和含量变化不大,使CL‑20出现了明显的水峰,NO_(2)与N_(2)O的浓度比值降低了89.2%;表明Mg(BH_(4))_(2)对RDX和CL‑20的热分解有促进作用,对HMX热分解有抑制作用。 展开更多
关键词 Mg(BH4)_(2) 硝胺炸药 DSC 热分解 TG‑FTIR
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铝锂合金的稳定化与应用技术研究 被引量:2
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作者 李毅恒 庞爱民 +2 位作者 顾健 林励云 夏文韬 《导弹与航天运载技术(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第5期43-47,共5页
为提高Al-5Li合金的稳定性,使用自制含氟聚合物PFE对Al-5Li合金粉体进行原位包覆处理,得到Al-5Li@PFE复合粒子。利用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和热重-差示扫描量热仪对其形貌结构、元素分布及热氧化特性进行表征。结果表明:Al-... 为提高Al-5Li合金的稳定性,使用自制含氟聚合物PFE对Al-5Li合金粉体进行原位包覆处理,得到Al-5Li@PFE复合粒子。利用扫描电子显微镜、X射线光电子能谱仪和热重-差示扫描量热仪对其形貌结构、元素分布及热氧化特性进行表征。结果表明:Al-5Li@10PFE表面更为光滑,表面Li含量由11.74 wt%降低至2.55 wt%。采用非等温热分解动力学法研究PFE包覆前后Al-5Li合金与聚叠氮缩水甘油醚的相容性,结果表明GAP/Al-5Li体系的相容性较差,而GAP/Al-5Li@10PFE体系的相容性良好。 展开更多
关键词 含能材料 铝锂合金 含氟聚合物 原位聚合 相容性
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