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基于管阵列-多孔网络复合结构的石墨烯基光热转换材料传热行为研究
1
作者 王苏炜 王重阳 +3 位作者 卿笳豪 宗胡曾 郝嘎子 姜炜 《化工新型材料》 北大核心 2025年第5期150-154,166,共6页
针对光热转换材料能量利用率低、结构稳定性差的问题,在石墨烯薄膜的基础上借助微压印技术构筑紧密排列的纳米管阵列上层,并采用定点滴加-多次发泡的方式成型多孔气凝胶底座,进而制得吸光上层与隔热底座结构一体化的石墨烯基光热转换材... 针对光热转换材料能量利用率低、结构稳定性差的问题,在石墨烯薄膜的基础上借助微压印技术构筑紧密排列的纳米管阵列上层,并采用定点滴加-多次发泡的方式成型多孔气凝胶底座,进而制得吸光上层与隔热底座结构一体化的石墨烯基光热转换材料。研究结果表明,由石墨烯空心纳米管构建的光陷阱可以显著提高光线反射次数、降低光反射率,且纳米管长度与材料光吸收能力成正比,可以在85kN及8h的压印条件下将吸光率提高至98%以上。同时,结合多孔气凝胶隔热底座可以有效改善材料的光热转换行为及其水蒸发效果,并在底座厚度6mm时达到87%的光热转化效率及1.3kg/(m^(2)·h)的水蒸发速率。 展开更多
关键词 光热转换材料 微压印技术 石墨烯气凝胶 管阵列结构 水蒸发性能 污水净化
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纳米单质含能材料制备及其应用现状 被引量：21
2
作者 王苏炜 肖磊 +5 位作者 胡玉冰 张光普 高红旭 赵凤起 郝嘎子 姜炜 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期705-734,共30页
纳米单质含能材料在武器弹药高效释能和可控反应方面应用广泛,已作为重要的提升国防技术水平的关键材料得到世界各国高度关注并争相研究。为了充分发挥含能材料的能量潜能、满足武器装备的高性能需求,并为我国纳米炸药领域的研究提供借... 纳米单质含能材料在武器弹药高效释能和可控反应方面应用广泛,已作为重要的提升国防技术水平的关键材料得到世界各国高度关注并争相研究。为了充分发挥含能材料的能量潜能、满足武器装备的高性能需求,并为我国纳米炸药领域的研究提供借鉴,基于国内外相关研究工作,综述了常规含能材料的纳米化制备工艺及其在火炸药领域的应用现状。首先,归纳梳理了针对高能燃料、单质炸药、强氧化剂与储氢材料等相适应的纳米化技术,并对其工艺特点和细化效果进行了分析;其次,对比讨论了纳米化后的单质含能材料与其他配方组分间的作用特性,并阐述其在推进剂、战斗部、火工品等应用场合的优越性;最后,从粒子分散、氧化失活、吸湿结块等角度提出当前限制纳米单质含能材料进一步发展的主要因素。附参考文献197篇。 展开更多
关键词 应用化学 含能材料 单质炸药 纳米化
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含能材料增材制造技术的研究现状与展望 被引量：9
3
作者 肖磊 郝嘎子 +6 位作者 郭锐 柯香 张光普 胡玉冰 周昊 王苏炜 姜炜 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期133-153,I0001,共22页
针对当前含能材料无法满足高新武器装备对多模、异型、梯度渐变装药的迫切需求等问题,含能材料增材制造技术应运而生。首先介绍了增材制造技术的概念、基本原理和技术特点;基于国内外相关研究工作,分别阐述了增材制造技术在火工品、发... 针对当前含能材料无法满足高新武器装备对多模、异型、梯度渐变装药的迫切需求等问题,含能材料增材制造技术应运而生。首先介绍了增材制造技术的概念、基本原理和技术特点;基于国内外相关研究工作,分别阐述了增材制造技术在火工品、发射药、固体推进剂、混合炸药和铝热剂方向上的应用进展情况;进一步分析了当前该技术研究所面临的基础问题,如适配性配方设计、成型装置及软件开发、安全/质量在线监测等;最后对其未来发展进行了展望,指出要以梯度结构-功能一体化设计思路为原点,发展智能化、跨尺度、极端条件下含能材料4D打印新机理,为威力可调、动力随控型武器装备的发展提供技术支撑。附参考文献135篇。 展开更多
关键词 应用化学 含能材料 增材制造 装药技术 研究现状 未来展望
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纳米LLM-105的物化性能 被引量：6
4
作者 肖磊 宗胡曾 +6 位作者 高寒 郝嘎子 胡玉冰 张光普 郭虎 王苏炜 姜炜 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期825-832,共8页
为改善2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的形貌/尺寸,扩大其在高能钝感配方设计、制备及装药中的实用性,采用机械球磨法批量化制备了粒径在100nm以内的LLM-105颗粒;采用扫描电子显微镜(SEM)和纳米激光粒度仪观测了纳米LLM-... 为改善2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的形貌/尺寸,扩大其在高能钝感配方设计、制备及装药中的实用性,采用机械球磨法批量化制备了粒径在100nm以内的LLM-105颗粒;采用扫描电子显微镜(SEM)和纳米激光粒度仪观测了纳米LLM-105的形貌和粒径分布;采用X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)分析了其分子结构和晶型;采用热重-差示量热扫描仪(TG-DSC)研究了其热性能的变化;最后对其撞击感度、摩擦感度和静电火花感度进行了评估。结果表明,纳米LLM-105的平均粒径约为94.7nm,形貌呈类球形;机械球磨法未改变LLM-105的分子结构和晶型;纳米LLM-105热分解峰温较原料粗颗粒提前了13~18℃,表观活化能提高了12.8kJ/mol;撞击感度降低了约66.1%,摩擦感度升高了约6.0%,静电火花感度降低了约4.5%。 展开更多
关键词 物理化学 含能材料 LLM-105 机械球磨法 纳米化
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基于热压耦合护理工艺的熔铸炸药凝固过程数值模拟
5
作者 王苏炜 张玉龙 +5 位作者 肖磊 胡玉冰 张光普 郝嘎子 郭虎 姜炜 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期639-648,I0007,共11页
为了消除熔铸炸药装药过程中形成的药柱内部缺陷,分别以三硝基甲苯(TNT)、二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药为研究对象,模拟分析了不同工艺条件下药料内部缺陷的形成机制及其晶体形态的演变规律,并结合加压补缩、冲头保温和水浴降温等工艺... 为了消除熔铸炸药装药过程中形成的药柱内部缺陷,分别以三硝基甲苯(TNT)、二硝基苯甲醚(DNAN)基熔铸炸药为研究对象,模拟分析了不同工艺条件下药料内部缺陷的形成机制及其晶体形态的演变规律,并结合加压补缩、冲头保温和水浴降温等工艺探索凝固护理对熔铸炸药成型质量的影响规律。结果表明,药柱在单一加压护理工艺下由外向内逐层凝固,容易在芯部形成V字型缩孔与缩松区域,且护理温度越高、缺陷区域越大;进一步结合冲头保温与水浴降温等护理工艺不仅可以促进药料的纵向梯度凝固及其内部缺陷的可控迁移,还可以借助水浴环境有效提高其换热效率以缩短凝固周期,从而实现“微缺陷”或“零缺陷”药柱的高效率制备。 展开更多
关键词 物理化学 熔铸炸药 凝固仿真 水浴护理 加压护理 缩孔与缩松
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螺压改性双基推进剂压延过程质量及安全控制研究进展 被引量：5
6
作者 刘犇 肖磊 +7 位作者 武宗凯 王苏炜 李铎 刘所恩 赵凤起 姜炜 宋秀铎 郝嘎子 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期612-628,共17页
针对螺压改性双基推进剂制备过程的关键工序——压延,综述了影响压延塑化质量的因素、塑化质量的评价方法以及压延过程中存在的安全风险和采取的安全措施;压延塑化质量主要受到NC结构和性质、固体添加组分以及压延装置结构和工艺条件的... 针对螺压改性双基推进剂制备过程的关键工序——压延,综述了影响压延塑化质量的因素、塑化质量的评价方法以及压延过程中存在的安全风险和采取的安全措施;压延塑化质量主要受到NC结构和性质、固体添加组分以及压延装置结构和工艺条件的影响;差示扫描量热(DSC)法常用于定量分析推进剂物料塑化程度;推进剂物料中的硬性杂质在压延过程使得物料局部出现的“热点”、物料中水分受热产生气泡的绝热压缩以及不适当的工艺参数等是燃爆风险的根源。对压延过程质量和安全控制技术发展方向进行了预测,指出红外光谱和超声波在线检测技术有望实现推进剂压延塑化效果的在线检测,远红外测温、在线连续测压和气体检测技术有望实现推进剂压延过程安全的在线检测,进而实现螺压改性双基推进剂压延过程质量及安全控制。附参考文献87篇。 展开更多
关键词 改性双基推进剂 压延 塑化性能 在线检测 安全控制
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水力输送下改性双基推进剂药粒的快速安全烘干 被引量：1
7
作者 程禹 宋秀铎 +7 位作者 古勇军 张腾月 王苏炜 张冰 肖磊 胡玉冰 郝嘎子 姜炜 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期233-239,共7页
为了探究水力输送条件下含硝胺改性双基推进剂药粒的快速安全烘干工艺条件,对水力输送过程不同停留时间的推进剂药粒进行吸水率分布测试并开展了烘干实验,采用热分析仪、摩擦及撞击感度仪、扫描电镜分别测试分析了推进剂药粒在水力输送... 为了探究水力输送条件下含硝胺改性双基推进剂药粒的快速安全烘干工艺条件,对水力输送过程不同停留时间的推进剂药粒进行吸水率分布测试并开展了烘干实验,采用热分析仪、摩擦及撞击感度仪、扫描电镜分别测试分析了推进剂药粒在水力输送前后的热分解特性、感度特性和微观形貌。结果表明,在2min的水力输送停留时间下,推进剂药粒基本达到饱和吸水量(约10%),随着停留时间(2、5、10min)的延长,水力输送下推进剂药粒的吸水量略有增加,但整体变化不大,均在10%~11%之间;水力输送前推进剂药粒在不同温度下(80、110、140℃)的恒温热重曲线表明,推进剂药粒适合的烘干温度为80℃;对比水力输送后推进剂药粒在80℃下的水浴烘干和鼓风烘干过程,鼓风烘干过程中推进剂湿药粒和热风存在更大的热交换,可以在更短的时间(23min)内达到烘干状态,避免推进剂药粒需要干燥而长期暴露于高温条件;水力输送前后推进剂药粒的感度和微观结构均无明显变化;表明水力输送条件下含硝胺改性双基推进剂药粒的饱和吸湿量约10%,采用鼓风对流传热方式,在80℃条件下可实现推进剂药粒的快速安全烘干。 展开更多
关键词 应用化工 推进剂 水力输送 快速安全烘干 机械感度
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聚合物基熔铸炸药螺旋立式挤注过程的流场仿真研究
8
作者 林高明 王苏炜 +4 位作者 王彦杰 张光普 肖磊 郝嘎子 姜炜 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期12-19,共8页
针对当前聚合物基熔铸炸药装药工序中的人机面对、手工作业问题,拟采用立式螺压工艺来实现药浆的连续挤注以及弹体的自动装药,故在表征药浆流变特性的基础上对其流场特征参数进行仿真分析。结果表明:液相载体的润滑作用以及剪切过程中... 针对当前聚合物基熔铸炸药装药工序中的人机面对、手工作业问题,拟采用立式螺压工艺来实现药浆的连续挤注以及弹体的自动装药,故在表征药浆流变特性的基础上对其流场特征参数进行仿真分析。结果表明:液相载体的润滑作用以及剪切过程中固相颗粒的取向排列均会导致药浆表观黏度的下降。提高螺杆转速可以显著增大药浆的流动性及产能,但也会造成剪切速率的线性递增以及压力的阶梯状递增。同时,剧烈的剪切作用也会拓宽药浆的温度分布范围,并将最高温度提高18.6℃;需要借助芯部调温来削弱螺杆的剪切升温效应,确保工艺安全性。 展开更多
关键词 聚合物基熔铸炸药 立式挤注 流体仿真 团聚体破碎 假塑性流体
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