单质含能材料降感策略与机制研究进展

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作者 易治宇 姜一帆 +2 位作者 曲文刚 高红旭 赵凤起 《火炸药学报》 北大核心 2025年第1期64-77,I0006,共15页

从减少外界刺激的影响和优化含能材料结构设计的角度出发,综述了单质含能材料在不同降感策略下的降感机制,具体包括缓冲、润滑、导电、吸热和绝热、改善含能材料晶体品质和增强含能分子稳定性等;分析了多维度降感策略,如使用多功能的降... 从减少外界刺激的影响和优化含能材料结构设计的角度出发,综述了单质含能材料在不同降感策略下的降感机制,具体包括缓冲、润滑、导电、吸热和绝热、改善含能材料晶体品质和增强含能分子稳定性等;分析了多维度降感策略,如使用多功能的降感材料和耦合多种降感手段对应的综合降感机制;提出了今后含能材料降感的发展方向:研发兼具高能和钝感特性的含能材料,研究含能材料降感机制与使用环境的关联性,以及从分子尺度建立普适性更强的定量化描述感度的模型,为设计新型高能钝感含能材料提供理论指导与技术支撑。附参考文献93篇。 展开更多

关键词 含能材料 感度 降感策略 降感机制 “热点”理论

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先进光学诊断技术在含能材料燃烧测试中的应用进展 被引量：1

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作者 王一平 徐司雨 +4 位作者 姚二岗 李恒 张洋 于瑾 赵凤起 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-16,共16页

依据不同光学原理,从光散射、光学发射与吸收和成像三方面综述了激光诱导荧光(LIF)、相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)、粒子成像测速(PIV)、可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)、激光诱导击穿光谱(LIBS)、辐射法、遥感傅里叶变换红外光谱(RS... 依据不同光学原理,从光散射、光学发射与吸收和成像三方面综述了激光诱导荧光(LIF)、相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)、粒子成像测速(PIV)、可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)、激光诱导击穿光谱(LIBS)、辐射法、遥感傅里叶变换红外光谱(RS-FTIR)及纹影法等光学诊断技术测试原理及在含能材料燃烧测试中的应用进展;分析了光学诊断技术在燃烧测试中相比于其他传统接触式诊断方法的优越性和各类光学诊断方法的适用性、测量对象及优缺点;展望了微观燃烧产物、火焰温度、燃烧流场速度和火焰结构等测试技术在含能材料燃烧诊断中的发展前景;指出今后的工作应向多诊断方法相结合,发展多维度测量,从而获取更丰富多维的微观数据信息。附参考文献102篇。 展开更多

关键词 物理化学 含能材料燃烧 光学诊断技术 激光诱导荧光 激光吸收光谱 纹影法

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固体含能材料点火引燃技术研究进展 被引量：5

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作者 刘鹤欣 赵凤起 +6 位作者 秦钊 李辉 马海霞 姜一帆 张超 于湘华 姚保利 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期669-687,I0001,共20页

总结归纳了化学能引燃、光能激发、电磁波、高压冲击波、电能激发以及气固流动换热等6种不同能量激励方式下固体含能材料的点火引燃方法,重点综述了点火引燃技术的性能特点以及其在固体含能材料基础研究方面的研究进展。固体含能材料与... 总结归纳了化学能引燃、光能激发、电磁波、高压冲击波、电能激发以及气固流动换热等6种不同能量激励方式下固体含能材料的点火引燃方法,重点综述了点火引燃技术的性能特点以及其在固体含能材料基础研究方面的研究进展。固体含能材料与点火引燃技术之间具有匹配性,点火引燃技术的选择需综合考虑复杂度、稳定性与集成难度等系统特点,以及点火机理、升温速率、堆积形态等固体含能材料特性。基于固体含能材料在点火燃烧本征机理与点火燃烧控制规律两方面的基础研究需求,指出固体含能材料的点火引燃技术将向更安全可靠高效、可精确控制能量输出与可实现测量装置高度集成等方向发展。未来工作中建议进一步加强含能材料领域的单颗粒点火燃烧本征机理阐明、多种颗粒堆积形态点火燃烧研究体系完善与点火燃烧特性控制策略构建等方面的研究内容。附参考文献112篇。 展开更多

关键词 含能材料 固体颗粒 点火引燃 单颗粒 燃烧性能

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纳米碳材料基复合燃烧催化剂的应用研究进展 被引量：7

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作者 张震 赵凤起 +7 位作者 秦钊 张明 李辉 李娜 姜一帆 蒋周峰 张建侃 刘鹤欣 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期589-608,I0005,共21页

总结了不同纳米碳材料基复合燃烧催化剂在固体推进剂中的研究与应用,分析了碳纳米管、石墨烯、纳米碳纤维、纳米炭黑、纳米活性炭等碳材料及其复合物对推进剂及其组分的热分解和燃烧调节作用,如降低AP、RDX等氧化剂的分解峰温、提高推... 总结了不同纳米碳材料基复合燃烧催化剂在固体推进剂中的研究与应用,分析了碳纳米管、石墨烯、纳米碳纤维、纳米炭黑、纳米活性炭等碳材料及其复合物对推进剂及其组分的热分解和燃烧调节作用,如降低AP、RDX等氧化剂的分解峰温、提高推进剂的燃烧速率和降低压强指数等。讨论了不同轻质纳米碳材料的特性和作为载体与金属粒子及其氧化物等结合形成负载催化剂的制备方法和燃烧催化作用。建议今后研究方向应致力于:拓展如碳点、含氮碳材料等新材料的设计及制备等,提高纳米碳材料基复合燃烧催化剂的催化活性;对纳米碳材料进行表面结构改性,以提高纳米粒子分散性;深入探究纳米碳基复合材料在固体推进剂中的催化机理以开展定向应用研究;对已有研究进行总结推演,利用机器学习快速设计和筛选高效燃烧催化剂,有效改善固体推进剂燃速、压强指数及燃烧稳定性等。 展开更多

关键词 纳米材料 轻质碳材料 固体推进剂 复合材料 燃烧催化剂

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微流控技术制备DNTF/LLM-105复合材料及其安全性能分析

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作者 王宇利 张怡婧 +4 位作者 李媛媛 刘博 南海 杨建武 马海霞 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期513-520,I0003,共9页

为了提高3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的使用安全性,利用微流控技术将其与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)进行复合,分别制备了质量比分别为50∶50、60∶40和70∶30的DNTF/LLM-105复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)对... 为了提高3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的使用安全性,利用微流控技术将其与2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)进行复合,分别制备了质量比分别为50∶50、60∶40和70∶30的DNTF/LLM-105复合材料。采用扫描电子显微镜(SEM)对所制备的DNTF/LLM-105复合材料进行了形貌及结构表征;采用DSC法测试了3种复合材料的热分解性能;测试了3种复合材料的机械感度。结果表明,3种复合材料均为棱柱形,颗粒尺寸较原料明显减小,热分解峰温分别为269.0、262.6和255.4℃,较原料DNTF分别提前了21.2、27.6和34.8℃;机械感度测试结果表明,相比于原料DNTF,微流控技术制备的复合材料的特性落高分别提高了(50±2)、(45±2)和(45±2)cm;相比于原料LLM-105,复合材料的特性落高分别提高了(15±2)、(10±2)和(10±2)cm;复合材料摩擦感度的临界载荷均大于360N。说明利用微流控技术可以制备出颗粒尺寸小、机械感度优于含能材料单体的复合材料。 展开更多

关键词 物理化学 DNTF/LLM-105复合材料 微流控技术 热分析 机械感度 静电火花感度

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HTPB推进剂的宽温抗高过载性能

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作者 李猛 李智慧 苗应刚 《火炸药学报》 北大核心 2025年第4期382-391,I0004,共11页

为考察HTPB推进剂的宽温域抗高过载性能,基于一维应力波传播和加载理论开发了用于推进剂高过载加载的试验系统,实现了单脉冲加载推进剂试样过载幅值和脉宽的理论设计,并结合波形整形技术实现了高过载应力波的精确控制;开展了HTPB推进剂... 为考察HTPB推进剂的宽温域抗高过载性能,基于一维应力波传播和加载理论开发了用于推进剂高过载加载的试验系统,实现了单脉冲加载推进剂试样过载幅值和脉宽的理论设计,并结合波形整形技术实现了高过载应力波的精确控制;开展了HTPB推进剂在不同温度(-50、-20、0、25和70℃)、不同过载幅值(12000、16000 g)和不同加载脉宽(100、200、300μs)下的系列试验,结合μCT试验结果和有限元方法分析了HTPB推进剂在上述加载条件下的损伤响应特征。结果表明,相同高过载幅值和脉宽加载条件下,随着温度降低,应力水平提高;相同高过载幅值和温度的条件下,随着脉宽增加,应力水平也提高;推进剂在高低温下的应力分布呈现较为统一的规律,其最大应力均发生在载荷爬升段的终点时刻附近,且均在药条底端发生应力集中;将随应变率和温度变化的抗压强度作为强度判据,通过应力场、应变率场和温度的耦合分析,该推进剂试样在16000 g过载、5种不同温度和3种不同脉宽下均能保证其完整性;同时,μCT试验结果表明,温度的升高会抑制损伤特征的形成,而加载脉宽的增加则会促进损伤特征的形成。 展开更多

关键词 材料力学 HTPB推进剂 高过载 温度 应变率 脉宽

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Al/Ca(IO_(3))_(2 )/PVDF基高能杀菌“三明治”结构薄膜的构建及其燃烧性能机理

7

作者 陈苏杭 唐魁 +5 位作者 谢晓 唐振华 柯香 秦钊 徐抗震 赵凤起 《火炸药学报》 北大核心 2025年第1期78-87,I0006,共11页

为了提高杀菌高能薄膜的燃烧性能和碘含量,使用Al/Ca(IO_(3))_(2)/30%PVDF膜(30PVDF)封装39%Al/Ca(IO_(3))/(5%或10%)PVDF铝热剂(5PVDF或10PVDF)得到“三明治”结构的3、5、7和9层薄膜,并通过燃速和火焰温度测试以及DSC-TG热分析研究了... 为了提高杀菌高能薄膜的燃烧性能和碘含量,使用Al/Ca(IO_(3))_(2)/30%PVDF膜(30PVDF)封装39%Al/Ca(IO_(3))/(5%或10%)PVDF铝热剂(5PVDF或10PVDF)得到“三明治”结构的3、5、7和9层薄膜,并通过燃速和火焰温度测试以及DSC-TG热分析研究了铝热剂层活性及其分布结构(层数和厚度)对“三明治”结构薄膜燃烧性能和释能效应的影响规律,同时探究了薄膜各组分间的反应温度和反应机理。结果表明,封装39%5PVDF铝热剂“三明治”结构薄膜比封装10PVDF的燃速高18%~35%,表现出更好的燃烧性能,其中5层薄膜具有最大燃速,二者分别为10.2 cm/s和8.6 cm/s,综合了30PVDF膜层的厚度、低燃速和膜-铝热剂层在界面的传质传热效率的影响;并且多层薄膜的平均火焰温度随着铝热剂厚度的减小而增加。DSC-TG结果表明,Al/Ca(IO_(3))_(2)/PVDF基多层薄膜主要在330~410℃发生Al-Ca(IO_(3))_(2)-PVDF释碘放热反应,Ca(IO_(3))_(2)/PVDF(质量为1.55∶1)在320~350℃的剧烈放热反应和燃烧产物中的AlF 3、CaF 2、CaO等进一步证实了该反应的发生。 展开更多

关键词 物理化学 杀菌多层薄膜 静电喷雾沉积 燃烧性能调控 Al/Ca(IO_(3))_(2)/PVDF “三明治”结构 铝热剂

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基于多任务学习的改性双基推进剂的综合性能预测 被引量：1

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作者 郭延芝 吴艳玲 +2 位作者 徐司雨 蒲雪梅 赵凤起 《化学研究与应用》 CAS 北大核心 2024年第3期608-615,共8页

为满足改性双基推进剂多性能的综合预测需求,本研究提出基于多任务学习的机器学习策略,综合考虑推进剂组分、含量、压强和的粒度对目标性能的影响,首次构建了包含燃速、比冲、特征速度、摩擦感度和撞击感度在内的RDX-CMDB推进剂综合性... 为满足改性双基推进剂多性能的综合预测需求,本研究提出基于多任务学习的机器学习策略,综合考虑推进剂组分、含量、压强和的粒度对目标性能的影响,首次构建了包含燃速、比冲、特征速度、摩擦感度和撞击感度在内的RDX-CMDB推进剂综合性能预测模型。通过网格寻参模式优化模型,结合十折交叉验证法比较了十种机器学习算法的建模效果。其中,极限梯度提升回归模型预测性能最优,平均R^(2)可达0.9997;在对6个外部样本的测试中,该模型对5个目标性能的预测误差均在5%以内。结果表明,本研究提出的多任务机器学习模型可在试验样本量不足的情况下,实现推进剂的多个目标性能准确预测,对推进剂的综合性能优化和配方设计具有理论指导意义。 展开更多

关键词 改性双基推进剂 综合性能 多任务学习 定量预测

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TFGE包覆微米铝粉的点火燃烧性能

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作者 张言 仪建华 +7 位作者 谢晓 陈超 李恒 金波 孙志华 许毅 赵凤起 徐抗震 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期445-452,I0005,共9页

引入一种新型端羟基氟聚物TFGE,将不同粒径的球形微米铝粉(1、5、12μm和29μm)用TFGE包覆制备成多种Al/TFGE二元铝氟化合物;采用扫描电镜(SEM)对不同粒径微米铝粉和Al/TFGE二元铝氟化合物的微观形貌进行了表征;采用TG、DSC等分析了微... 引入一种新型端羟基氟聚物TFGE,将不同粒径的球形微米铝粉(1、5、12μm和29μm)用TFGE包覆制备成多种Al/TFGE二元铝氟化合物;采用扫描电镜(SEM)对不同粒径微米铝粉和Al/TFGE二元铝氟化合物的微观形貌进行了表征;采用TG、DSC等分析了微米铝粉和Al/TFGE二元铝氟化合物的热分解行为,并通过激光点火对其点火燃烧过程进行了研究,获得了铝粉粒径对点火延迟时间的影响规律,对燃烧残渣进行了SEM和X射线衍射(XRD)分析。结果表明,TFGE包覆增加了微米铝粉的点火延迟时间,1μm铝粉的点火延迟时间从103.5 ms增至130.5 ms;但另一方面,TFGE包覆可以明显提升微米铝粉的反应活性,提高微米铝粉的燃烧效率,改善微米铝粉的燃烧性能;通过对燃烧残渣进行分析,发现Al/TFGE二元铝氟化合物燃烧生成Al_(4)C_(3)和AlF_(3)固相产物,主要是TFGE受热分解产生的CH_(x)和CF_(3)基团与铝粉发生化学反应生成;同时,随着铝粉粒径增大及包覆厚度增加,Al_(4)C_(3)和AlF_(3)产物生成比例降低,未反应铝粉比例增加,燃烧反应活性受到抑制。 展开更多

关键词 物理化学 微米铝粉 Al/TFGE二元铝氟化合物 激光点火 点火延迟时间 金属燃料

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铝合金对高氯酸铵反应特性的影响

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作者 谢晓 张言 +3 位作者 陈超 仪建华 刘鹤欣 赵凤起 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期813-821,I0003,共10页

为了研究推进剂中金属燃料对氧化剂高氯酸铵(AP)反应特性的影响,选取两种铝基金属燃料-铝锂合金和铝镁合金,借助TG-DSC、SEM、XRD以及自制燃烧实验装置等设备,对样品释能过程及反应特性进行了分析,并采用Kissinger法计算了样品的表观活... 为了研究推进剂中金属燃料对氧化剂高氯酸铵(AP)反应特性的影响,选取两种铝基金属燃料-铝锂合金和铝镁合金,借助TG-DSC、SEM、XRD以及自制燃烧实验装置等设备,对样品释能过程及反应特性进行了分析,并采用Kissinger法计算了样品的表观活化能。结果表明,铝锂合金对AP低温分解阶段和高温分解阶段皆存在抑制效果,使得其两个阶段的分解放热峰峰温升高;铝镁合金对AP低温分解阶段有较强的促进作用,使得AP低温分解峰峰温降至287.3℃。当加入铝锂合金后,AP低温分解表观活化能为129.7 kJ/mol,高温分解表观活化能约为247.0 kJ/mol;而加入铝镁合金后,AP低温分解表观活化能降为负数(-207.2 kJ/mol);AP/铝镁合金中AP的分解剧烈,样品燃烧时观察到了较大的气相火焰,其燃烧过程中铝、镁基本能完全反应,而AP/铝锂合金的燃烧产物检测到了铝单质。 展开更多

关键词 物理化学 铝锂合金 铝镁合金 高氯酸铵 AP 金属材料

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铝锂合金的氧化及燃烧反应特性

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作者 谢晓 张言 +4 位作者 陈超 刘鹤欣 仪建华 赵凤起 陈苏杭 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期614-622,I0002,共10页

为了更好地研究铝锂合金(Al-Li)的反应性能,采用TG-DSC对铝锂合金氧化反应特性及动力学参数进行了分析;使用自制的燃烧实验装置、SEM、XRD等对铝锂合金燃烧过程、燃烧产物组成等进行了分析,并对比不同氧化剂对合金反应特性的影响;分别采... 为了更好地研究铝锂合金(Al-Li)的反应性能,采用TG-DSC对铝锂合金氧化反应特性及动力学参数进行了分析;使用自制的燃烧实验装置、SEM、XRD等对铝锂合金燃烧过程、燃烧产物组成等进行了分析,并对比不同氧化剂对合金反应特性的影响;分别采用Kissinger法、Ozawa法和Friedman法计算得到合金在空气和氧气环境下反应时的表观活化能。结果表明,铝锂合金氧化分为3个阶段:第一个阶段从开始到800 K左右;第二阶段在800~1100 K左右;第三阶段在温度高于1100 K之后。相比于高氯酸铵(AP),聚四氟乙烯(PTFE)能更好地促进铝锂合金的反应:当Al-Li/PTFE在空气中加热时,剧烈的氧化过程在铝的熔化之后被立即观察到;当Al-Li/PTFE在空气中燃烧时,其具有比Al-Li/AP更大的气相火焰以及更剧烈的燃烧过程,合金中铝的燃烧效率更高,反应更加完全。Kissinger法计算得到合金表观活化能分别是335.9 kJ/mol(空气)和351.3 kJ/mol(氧气);Ozawa法计算得到表观活化能分别是339.9 kJ/mol(空气)和354.6 kJ/mol(氧气);Friedman法计算得到的表观活化能分别为343.1 kJ/mol(空气)和355.4 kJ/mol(氧气)。 展开更多

关键词 物理化学 铝锂合金 活化能 燃烧 高氯酸铵 聚四氟乙烯 PTFE

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改性双基推进剂机械感度的预测方法

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作者 刘润青 张杰凡 +8 位作者 刘炫棽 武晨书 张家瑞 王悦颖 张云 赵凤起 裴庆 徐司雨 曹卫国 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1039-1045,I0004,共8页

为了对改性双基推进剂的机械感度进行预测,通过BAM撞击装置和摩擦感度仪对其进行试验,得到了其临界撞击能量E和临界摩擦载荷F_(s);基于单质炸药氧平衡指数与撞击感度的相关性探究了改性双基推进剂氧平衡指数与机械感度之间的关系,并将... 为了对改性双基推进剂的机械感度进行预测,通过BAM撞击装置和摩擦感度仪对其进行试验,得到了其临界撞击能量E和临界摩擦载荷F_(s);基于单质炸药氧平衡指数与撞击感度的相关性探究了改性双基推进剂氧平衡指数与机械感度之间的关系,并将改性双基推进剂看作硝基含能化合物,选取氧平衡指数、N—NO_(2)、O—NO_(2)、—COOR和苯环作为分子结构描述符,进行多元线性回归建立机械感度预测模型并计算了改性双基推进剂的E和F_(s),随机选取检验样本对模型进行检验。结果表明,氧平衡指数OB_(100)与E和F_(s)均呈现较好的线性关系,可以对改性双基推进剂的机械感度进行判断;基于分子结构描述符建立的E和F_(s)预测模型具有较高的相关系数,分别为0.963和0.983;同时其检验样本的均方根误差(RMSE)与平均绝对百分误差(MAPE)分别为0.40J和10.27%与8.33N和10.83%。 展开更多

关键词 改性双基推进剂 机械感度 氧平衡指数 描述符 线性回归

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金属氧化物催化剂表界面效应对AP热分解性能影响进展

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作者 李思恒 曲文刚 +5 位作者 赵凤起 姜一帆 张震 张明 张建侃 刘鹤欣 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1118-1135,共18页

高氯酸铵(AP)作为固体推进剂中重要的氧化剂,其热分解性能直接影响固体推进剂的燃烧特性。使用燃烧催化剂能够降低AP的分解温度并提高其分解速率。研究总结了应用于AP热分解的纳米燃烧催化剂微观结构调控的不同手段,分析了晶面、缺陷和... 高氯酸铵(AP)作为固体推进剂中重要的氧化剂,其热分解性能直接影响固体推进剂的燃烧特性。使用燃烧催化剂能够降低AP的分解温度并提高其分解速率。研究总结了应用于AP热分解的纳米燃烧催化剂微观结构调控的不同手段,分析了晶面、缺陷和复合界面等微结构调控方式对其在AP热分解反应中催化活性和催化机理的影响,并探究能获得最佳催化性能的催化剂特征。结果表明,通过调整暴露晶面、元素掺杂和构建复合界面结构可以提高纳米金属氧化物燃烧催化剂的催化活性;过渡金属氧化物纳米催化剂能通过暴露指定晶面实现催化活性的提升,元素掺杂能通过产生缺陷从而提升催化效果,构建复合界面结构能够利用界面效应调控催化位点的活性,从而有效提升催化性能。过渡金属氧化物纳米催化剂在提升AP热分解性能方面表现出了良好的催化活性。 展开更多

关键词 纳米材料 燃烧催化剂 微观结构 高氯酸铵 反应机理

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超细HMX的微流体结晶调控及高通量制备

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作者 姜菡雨 徐司雨 +3 位作者 于谨 刘博 赵双飞 王煊军 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期498-505,I0002,共9页

为了实现含能材料晶体微观结构的精确控制,提升超细含能材料的晶体品质和质量一致性,以HMX为研究对象,搭建微流体结晶平台,研究在微尺度条件下流体的流动特性,开展浓度、流量等反应参数条件对超细HMX晶体颗粒形态的影响研究,并进行了超... 为了实现含能材料晶体微观结构的精确控制,提升超细含能材料的晶体品质和质量一致性,以HMX为研究对象,搭建微流体结晶平台,研究在微尺度条件下流体的流动特性,开展浓度、流量等反应参数条件对超细HMX晶体颗粒形态的影响研究,并进行了超细奥克托今(HMX)的批量制备探索。结果表明,与心型芯片相比,涡流型芯片具有更好的传质效果和更薄的边界层效应,更适合于脆性晶体的制备。DMSO作为溶剂时,HMX晶体具有较好的形貌,大小均一,球形度高;当流量比R分别为1、5、10时,HMX的平均粒径分别为8.86、4.14和0.86μm,随着R增大,HMX的粒径逐渐变小,粒径分布变窄;通过改变工艺参数,微流体结晶可实现不同形貌、粒径超细HMX的可控制备;利用多层组合与并联分流的方式,实现了超细HMX的高通量制备,该方法不仅混合效率差异小、产品处理量大且设备整体能耗低,可为高品质窄粒径范围微纳米含能材料的高通量制备提供思路。 展开更多

关键词 物理化学 微流体技术 超细HMX 流体模拟 结晶调控 高通量制备

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Al/Cr_(2)O_(3)对硝化棉热分解过程的影响

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作者 赵宁宁 马海霞 +2 位作者 姚二岗 安亭 赵凤起 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期715-723,I0003,共10页

为了探讨Al/Cr_(2)O_(3)纳米铝热剂对硝化棉(NC)热分解过程的影响,采用差示扫描量热法(DSC)及热重/红外联用技术(TG/DTG-FTIR)研究了单组分NC和Al/Cr_(2)O_(3)/NC复合物的热分解反应过程。运用Kissinger法、Starink法、Kissinger-迭代法... 为了探讨Al/Cr_(2)O_(3)纳米铝热剂对硝化棉(NC)热分解过程的影响,采用差示扫描量热法(DSC)及热重/红外联用技术(TG/DTG-FTIR)研究了单组分NC和Al/Cr_(2)O_(3)/NC复合物的热分解反应过程。运用Kissinger法、Starink法、Kissinger-迭代法和Ozawa-迭代法计算得到NC及Al/Cr_(2)O_(3)/NC的表观活化能。通过FWO法、KAS法和Friedman法得到NC和Al/Cr_(2)O_(3)/NC热分解过程的动力学参数,并引入修正后的?esták-Berggren经验方程对相应热分解反应动力学模型进行重建。结果表明,Al/Cr_(2)O_(3)纳米铝热剂可使NC热分解反应的表观活化能降低33.7kJ/mol,热点火温度降低3.5℃,热爆炸临界温度降低3.0℃。Al/Cr_(2)O_(3)/NC的热分解反应过程遵循n级动力学方程f(α)=7.25α^(0.73)(1-α)^(2.12)。在Al/Cr_(2)O_(3)催化作用下,NC首先断裂O—NO_(2)键,最终释放H_(2)O、CO_(2)、CO、NO_(2)、NO、N_(2)O、HCHO和HCOOH气体产物。 展开更多

关键词 物理化学 Al/Cr_(2)O_(3) 纳米铝热剂 硝化棉 NC 热分解动力学 燃烧催化剂 TG/DTG-FTIR

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PTFE对Mg与Al_(12)Mg_(17)微爆反应特性的影响 被引量：2

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作者 谢晓 李海建 +3 位作者 张言 仪建华 许毅 赵凤起 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期733-740,I0003,共9页

为了探索聚四氟乙烯(PTFE)对镁和Al_(12)Mg_(17)反应特性的影响,采用TG-DSC对样品的高温氧化行为进行测试分析;利用自搭建的高速显微观测系统对其燃烧行为进行了精细地观测;使用XRD和SEM等对反应前后样品的结构和组成等进行了分析;使用... 为了探索聚四氟乙烯(PTFE)对镁和Al_(12)Mg_(17)反应特性的影响,采用TG-DSC对样品的高温氧化行为进行测试分析;利用自搭建的高速显微观测系统对其燃烧行为进行了精细地观测;使用XRD和SEM等对反应前后样品的结构和组成等进行了分析;使用光谱仪对样品燃烧过程中的光谱辐射特性进行记录。结果表明,当PTFE在空气中加热时,PTFE分别将Mg和Al_(12)Mg_(17)的起始反应温度提高了283.3℃和368.3℃;Mg与PTFE/Mg样品燃烧过程中,均在490~505nm间观察到了MgO的辐射峰,在517和518nm处观察到了镁的辐射峰;与镁原料相比,PTFE/Mg中观察到了更加明显的微爆燃烧。对于Al_(12)Mg_(17),PTFE的加入有助于其微爆燃烧的发生,样品燃烧过程中在417.486和512nm处观察到的AlO辐射峰说明PTFE的加入可以促进Al_(12)Mg_(17)中铝的燃烧。 展开更多

关键词 爆炸力学 聚四氟乙烯 PTFE 镁 Al_(12)Mg_(17) 微爆反应

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高能稠环四嗪的性能及与硝酸酯类化合物的相容性 被引量：1

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作者 郭艳 张聪 +5 位作者 肖立柏 高红旭 赵凤起 杨爱武 马海霞 黄洁 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期688-695,I0001,共9页

为了进一步研究高能稠环四嗪的应用性能,采用差示扫描量热(DSC)法和真空安定性实验(VST)对3-硝铵基-6-(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(TATTN)及肼盐(TATTN·N_(2)H_(4))、铵盐(TATTN·NH_(4))和羟胺盐(TATTN&#... 为了进一步研究高能稠环四嗪的应用性能,采用差示扫描量热(DSC)法和真空安定性实验(VST)对3-硝铵基-6-(1H-四唑-5-基)-[1,2,4]三唑[4,3-b][1,2,4,5]四嗪(TATTN)及肼盐(TATTN·N_(2)H_(4))、铵盐(TATTN·NH_(4))和羟胺盐(TATTN·NH_(3)OH)与硝酸酯类含能黏结剂的相容性进行初步研究;采用DSC法对上述相容性好的混合体系的热分解动力学进行研究。DSC研究结果表明,TATTN及其铵盐与硝化棉(NC)均相容;TATTN及其铵盐与吸收药(硝化棉和硝化甘油混合物,NC/NG)均相容;TATTN及其盐与N-硝基二乙醇胺二硝酸酯(DINA)的相容性较差,敏感,不适合使用。VST实验结果表明,TATTN及其铵盐与NC、吸收药相容。由此可见,TATTN及其铵盐能与NC和NC+NG体系相容。利用氧弹量热法测量获得TATTN、TATTN·N_(2)H_(4)、TATTN·NH_(4)和TATTN·NH_(3)OH的燃烧能,进而计算获得生成焓,分别为903.08、1175.76、902.16和1020.6kJ/mol,表明TATTN、TATTN·N_(2)H_(4)、TATTN·NH_(4)和TATTN·NH_(3)OH是具有高的正生成焓的化合物。 展开更多

关键词 物理化学 相容性 差示扫描量热法(DSC) 硝酸酯 稠环四嗪 生成焓

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自愈合发光聚氨酯弹性体的制备与性能 被引量：1

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作者 李子欣 黄汉军 +4 位作者 YOU Somary 孟建卫 王磊 肖立柏 任相魁 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期985-994,共10页

聚氨酯材料具有优异的力学性能,而发光自愈合聚氨酯在裂缝自诊断和修复等领域具有广阔的应用前景。本文将双(2-羟乙基)二硫化物(HEDS)和1-(4-羟基苯基)-1,2,2-三苯乙烯(TPE-OH)通过化学键键接到聚氨酯体系中,制备了一种具有光致发光性... 聚氨酯材料具有优异的力学性能,而发光自愈合聚氨酯在裂缝自诊断和修复等领域具有广阔的应用前景。本文将双(2-羟乙基)二硫化物(HEDS)和1-(4-羟基苯基)-1,2,2-三苯乙烯(TPE-OH)通过化学键键接到聚氨酯体系中,制备了一种具有光致发光性质的自愈合聚氨酯(PUDS),采用傅里叶红外光谱对其化学结构进行了表征,通过X射线衍射仪、万能拉力试验机、荧光分光光度计等方法详细研究了材料的聚集态结构、力学性质、自愈合性能以及光致发光性质。实验结果表明,PUDS具有优异的光致发光性质,其自愈合性能及力学性能与动态二硫键及硬段含量有关。随着动态二硫键含量的增加,材料的自愈合性能逐渐增强,但力学性能逐渐减弱;随着硬段含量的增加,其自愈合性能逐渐减弱,但力学性能逐渐增强。因此,PUDS的力学性能和自愈合性能可通过改变动态二硫键及硬段的含量来调节。在工作中,动态二硫键含量为6.9%(wt)时,样品具有最佳的自愈合性能、力学性能以及光致发光性质。 展开更多

关键词 聚集诱导发光 四苯基乙烯 聚氨酯 自愈合 光致发光

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纳米硼对Al/CuFe_(2)O_(4)@NC复合物点火和燃烧反应特性的影响

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作者 王为民 贾睿 +6 位作者 张笑笑 于佳 杨航 陈苏杭 蒿银伟 徐抗震 赵凤起 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期696-706,I0002,共12页

为实现纳米铝热剂复合物反应活性的调节,采用静电喷雾技术制备了一系列不同Al/B摩尔比的Al/B/CuFe_(2)O_(4)@NC复合物,并通过XRD、FT-IR、SEM、DSC、激光点火和燃烧实验对复合物的相组成、结构和铝热反应特性进行系统表征分析。DSC结果... 为实现纳米铝热剂复合物反应活性的调节,采用静电喷雾技术制备了一系列不同Al/B摩尔比的Al/B/CuFe_(2)O_(4)@NC复合物,并通过XRD、FT-IR、SEM、DSC、激光点火和燃烧实验对复合物的相组成、结构和铝热反应特性进行系统表征分析。DSC结果表明,纳米B有益于增加复合物的热释放能和提高其热稳定性,Al/B摩尔比为5/5工况下的热释放能由1138.5增至1426.9J/g,铝热反应温度随B含量的增加而提高。点火和燃烧实验发现,静电喷雾能显著增强复合物的反应活性,使其点火延迟由16ms降至10ms,燃速由3.34增至6.01cm/s;通过改变Al/B摩尔比,复合物的燃速、燃烧室压力增速和静电火花感度分别在6.01~36.36cm/s、0.05~0.17MPa/ms和61.25~11.25mJ之间可调,而当Al/B摩尔比小于5/5时,其点火和燃烧困难,表明B粉是调节复合物活性的有效添加剂。 展开更多

关键词 物理化学 亚稳态混合复合物 MICS 静电喷雾 纳米铝热剂 激光点火 燃烧反应

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