铝爆热特征值及反应率的研究

为了得到铝的爆热特征值和反应率,采用国军标GJB 772A-97中701.1绝热法测试爆热和反应率计算,对RDX/Al/粘结剂、HMX/Al/粘结剂和PETN/Al/粘结剂三类混合炸药体系进行了爆热值的测定。结果表明,铝在RDX、PETN、HMX三种配方体系和同在RDX配方体系但粘结剂含量不同时,铝爆热特征值及反应率是不同的;铝在RDX/Al/粘结剂(4%)和PETN/Al/粘结剂(4%)体系中,随着铝含量增加,铝爆热特征值和反应率在减小;铝在RDX/Al/粘结剂(16%)和HMX/Al/粘结剂(5%)体系中,随着铝含量增加,铝爆热特征值和反应率先是增加后减小。     

铝粉粒度对HMX基含铝浇注PBX炸药爆热的影响

利用恒温式量热计测定了不同粒度的HMX基含铝炸药的爆热值,对其能量释放规律研究结果表明：含粗铝粉的炸药爆热随铝粉含量增加呈递增趋势,当铝粉含量为35%时,爆热达到最大值;而细颗粒铝粉含量为25%时,含铝炸药爆热达到最大值,之后随铝粉含量的增加爆热值降低;铝含量低于13%左右时,含细颗粒铝粉的炸药爆热值较含粗颗粒铝粉的炸药爆热值高,高于此值后,爆热值较后者偏低。根据爆热结果分析,铝粉粒度对HMX基含铝浇注PBX炸药的反应机理和反应动力学有影响。     

铝粉粒度对奥克托今(HMX)基含铝浇注高聚物粘结炸药爆热的影响

利用恒温式量热计测定了不同粒度的HMX(1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷)基含铝炸药的爆热值。对其能量释放规律研究结果表明:含粗铝粉的炸药爆热随铝粉含量增加呈递增趋势。当铝粉含量为35%时,爆热达到最大值;而细颗粒铝粉含量为25%时,含铝炸药爆热达到最大值;之后随铝粉含量的增加爆热值降低。铝含量低于13%左右时,含细颗粒铝粉的炸药爆热值较含粗颗粒铝粉的炸药爆热值高;高于此值后,爆热值较后者偏低。根据爆热结果分析,铝粉粒度对HMX基含铝浇注PBX炸药的反应机理和反应动力学有影响。     

新型高威力含铝硝铵炸药的研究

该文以一种含有大量微气泡、自身敏化的膨化硝酸铵为氧化剂,以木粉、燃料油和铝粉为还原剂,制成新型高威力含铝硝铵炸药,通过建构含C、H、O、N、Al元素工业炸药炸药方设计最优化的数学模型,计算得到含铝硝铵炸药的较佳配方为硝酸铵85.5%-89.5%、木粉3.5%-4.5%、复合油相2.0%-3.0%、铝粉5.0%-7.0%,该炸药的爆炸性能为：装药密度0.91-95g/cm^3,爆速3600-3800m/s,列爆距离12-14cm,猛度16-17mm,作功能力370-390mL,文中还讨论了含铝硝铵炸药中铝粉含量与爆炸性能的关系,结果显示当铝粉含量为6.5%-7.0%,炸药作功能力达到最大值。     

铝粉含量及粒度对炸药驱动能力的影响

通过一维平板加速试验方法,研究了铝粉含量及粒度对含铝浇注PBX炸药驱动能力的影响。测试分析了不同铝粉含量或粒度的炸药配方金属加速能力,并进行了工程验证试验。结果表明,在铝含量一定范围内,炸药驱动破片金属加速能力随着铝粉含量增加先增加后减小,铝粉含量存在一个最优配比;铝粉尺寸对能量释放有影响。     

Mg、Al、Zn、Fe金属纳米粉和微米粉热重行为和燃烧热的比较研究

考察了通过多种方法分别制备的Mg、Al、Zn、Fe活泼金属纳米粉的热重行为、燃烧热等性能,并和相应的金属微米粉做了对比.结果表明:金属纳米粉(Fe、Zn、Al、Mg)比相应微米金属粉反应活性强,更容易被氧化或燃烧,且易被氧化或燃烧完全,但是纳米金属粉的金属含量低于微米金属粉;纳米金属粉的燃烧热值略大于金属微米粉,但是由于纳米铝粉含有氢氧化铝,其燃烧热值低于微米铝粉;纳米金属粉和微米金属粉都可以增加煤油的燃烧热值,但是纳米金属粉更容易分散到煤油里,燃烧以后不会象微米金属那样有结块现象.     

铝粉在不同爆炸环境中的反应率研究

利用恒温式量热计测定了两种粒度铝粉的含铝炸药在真空中和空气中的爆热值,分析计算了铝粉粒度及爆炸环境中氧含量对铝粉反应率的影响规律。结果表明,随着铝粉含量的增加,含铝炸药中铝粉在真空和空气中反应的百分含量呈递增趋势;在真空条件下,当铝粉含量为5%~30%时,12μm和125μm铝粉的反应率相差不大,反应率均为33%~38%,当铝粉含量为35%时,两者反应率分别36.4%和29.7%,12μm铝粉的反应率下降趋势较明显;在1标准大气压空气中,当铝粉含量为5%时,铝粉反应率最高,12μm和125μm铝粉的反应率分别为56.8%和75.0%,Al粉含量为10%~35%时,两者反应率分别为40%~47%和45~51%。     

铝粉在不同爆炸环境中的反应率

利用恒温式量热计测定了两种粒度铝粉的含铝炸药在真空中和空气中的爆热值,分析计算了铝粉粒度及爆炸环境中氧含量对铝粉反应率的影响规律。结果表明,随着铝粉含量的增加,含铝炸药中铝粉在真空和空气中反应的百分含量呈递增趋势;在真空条件下,当铝粉含量为5%～30%时,12μm和125μm铝粉的反应率相差不大,反应率均为33%～38%;当铝粉含量为35%时,两者反应率分别36.4%和29.7%,12μm铝粉的反应率下降趋势较明显;在1 atm空气中,当铝粉含量为5%时,铝粉反应率最高,12μm和125μm铝粉的反应率分别为56.8%和75.0%,Al粉含量为10%～35%时,两者反应率分别为40%～47%和45%～51%。     

纳米α-Al2O3粉添加对氧化铝陶瓷性能的影响

为了解决氧化铝陶瓷脆性大、均匀性差等问题,我们在微米氧化铝粉体中添加一定比例的纳米-αAl2O3粉,研究纳米-αAl2O3粉的添加和成型压力对微米氧化铝陶瓷显微结构和性能的影响。实验结果表明,在粉料挤压成型过程中,纳米-αAl2O3粉可填充到微米氧化铝粉体的孔隙之中,减小了孔隙尺寸;成型压力提高,可减少气孔数量,从而提高了陶瓷素坯的密度,改善了氧化铝陶瓷烧结后的密度和力学性能。     

含铝炸药震源激发地震波能量的实验研究

为提高地震波能量,通过改变震源装药组分,选用硝酸铵/TNT/铝粉(ATL)和聚黑/铝粉(JHL)2种含铝炸药及TNT等5种非含铝炸药,在相同地质条件下,采用远场测震和近场测压的方法,对地震波能量的激发效果进行了测试和评价.单炮记录结果对比发现,在保证不降低信噪比的条件下,含铝炸药产生的地震波品质优于非含铝炸药,且ATL优于JHL;地震波能量分析结果表明,与非含铝炸药相比,含铝炸药产生的地震波能量在不同时域内均有所提高,且ATL激发的地震波能量最高.炸药土中爆炸的近场压力测试结果表明,ATL炸药爆炸产生的应力波峰值压力比TNT(56.21kPa)提高了约78.76%.分析了炸药土中爆炸能量输出结构对地震波能量的影响.     

梯黑铝熔注装药防止铝粉沉降的技术措施

该文通过理论分析，认为影响梯黑铝熔注装药铝粉沉降的主要因素是药浆粘度。适当提高药浆粘度可明显降低销粉的沉降速度，最终达到装药组分分布较均匀的目的。实验证实，对TNT／RDX／Al粉=60／24/16的熔注炸药，仅将工业RDX粉碎，采用过180目筛者就能取得较好效果；如果采用过200目筛的RDX和过180目筛的Al粉，效果史佳．同时证实，采取上述技术措施的同时，必须辅以适当的护理，才能确保不影响装药的整体质量。     

爆炸冲击波破解剩余污泥的实验研究

为研究爆炸冲击波对剩余污泥的破解效果,进行了两种炸药(RDX和TNT)在不同装药量(10g和70g)和不同污泥质量浓度(20~50g·L^-1)下的实验,以破解前后的化学需氧量、肽聚糖、蛋白质的质量浓度及污泥粒径分布(D50)为指标进行评价.结果表明:随着装药量从10g增加到70g,各浓度检测指标均呈增加趋势,RDX的效果优于TNT;破解后的D50受炸药种类影响不大,均从约36μm降至约24μm.在70g装药量下,随着污泥质量浓度的增加,各浓度检测指标同样呈增加趋势,但对应的增长率主要呈先升后降的趋势;无论RDX还是TNT,爆炸破解后的D50均约24μm,污泥质量浓度的变化对其影响不大.     

RDX/TNT系列离心注装新工艺研究

该文论述了离心注装新工艺的研究情况,通过调整离心机转速,探索了装药质量、高能炸药的百分含量的变化规律;调整液固相炸药的配比,确定出相应的“三温”条件、装药凝固时间,观察了相关因素对装药质量的影响;对不同配比的药件进行理化分析,测定其中高能炸药的百分含量及药件密度。     

十氢十硼酸双四乙基铵/纳米铝复合物的制备及其性能

为了改善硼氢燃料的能量输出特性,提高其作为推进剂及火炸药添加剂的燃烧效率,使用溶剂-非溶剂法制备了十氢十硼酸双四乙基铵/纳米铝含能复合物,并对其表面形貌、比表面积、热性能及气体分解产物进行了研究。结果表明,使用溶剂-非溶剂方法可制备具有良好分散性的十氢十硼酸双四乙基铵/纳米铝复合物,并能极大的减少纳米铝的团聚。复合物的比表面积为7. 06 m~2/g,远大于混合物的0. 20 m~2/g。BHN-10/纳米铝复合物在分解过程中可形成一种熔融分解型的中间产物,分解过程分为两个阶段,两阶段的分解温度分别为285. 1℃和304. 4℃,在形成BHN-10/纳米铝复合物后分解温度提前,第一分解放热峰提前到262. 0℃,第二分解放热峰提前到298. 8℃。分解气体产物主要为乙烯、乙烷、氨气和氢气等具有高热值的可燃性小分子气体。     

超声场中湿法制备氧化铝纳米粉

将超声波应用于湿法制备氧化铝纳米粉工艺过程，探讨了超声作用机理，研究了超声辐射对颗粒的形成和团聚以及干燥过程的影响，研究表明，超声能量能加速前驱体的形核，超声分散可控制晶核的长大和团聚；超声振动还能影响陈化过程中的沉淀向凝胶的转变，易得到疏松三维网络状结构，这样的凝胶结构有利于最后得到疏松、少（无）团聚的纳米粉体。     

超声波搅拌时间对原位自生Mg2Si/Al基复合材料凝固组织和力学性能的影响

为了研究铝基复合材料的凝固组织和力学性能,采用超声波搅拌的方法制备了原位自生Mg₂Si/Al基复合材料.利用X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)分析其微观形貌,并通过硬度检测和拉伸试验测试其力学性能.结果表明:超声波搅拌不但能够细化初生Mg₂Si颗粒,改变凝固组织形貌,而且具有除气除杂功能,二者共同提高了Mg₂Si/Al基复合材料的力学性能;经过超声波搅拌的Mg₂Si/Al基复合材料与未经过超声波搅拌的Mg₂Si/Al基复合材料相比,抗拉强度与伸长率总体呈上升趋势,其断口形貌均为准解理面.在超声时间为40 s时,抗拉强度和伸长率达到最大值,分别为201 MPa和5.63%,相比未超声处理的Mg₂Si/Al基复合材料的抗拉强度和伸长率,分别增长了139.29%和178.71%;复合材料的硬度先升高后降低,超声作用时间为30 s时硬度最佳,为116.96(HB).     

RDX颗粒形态对RDX基熔铸炸药性能的影响

为了提高弹药的爆轰性能,该文提出通过改变单质炸药的颗粒形态来提高炸药的装药性能。给出了重结晶法制备球形化RDX颗粒的实验原理和流程,测试了球形化RDX的晶体形状、热性能和热感度,以及以球形化RDX为基的熔铸炸药药柱密度。结果表明,与普通RDX颗粒相比,球形化RDX颗粒表面光滑,内部缺陷显著减少,熔化峰温提高1.57℃,分解峰温提高3.66℃;5 s爆发点提高1℃,安全性能有所提高;球形化RDX60/TNT40和RDX75/TNT25熔铸炸药的装药密度明显高于普通RDX60/TNT40和RDX75/TNT25熔铸炸药。     

Chemical,mechanical, and thermal expansion properties of a carbon nanotube-reinforced aluminum nanocomposite

In the present study, the chemical and mechanical properties and the thermal expansion of a carbon nanotube (CNT)-based crystalline nano-aluminum (nano Al) composite were reported. The properties of nanocomposites were tailored by incorporating CNTs into the nano Al matrix using a physical mixing method. The elastic moduli and the coefficient of thermal expansion (CTE) of the nanocomposites were also estimated to understand the effects of CNT reinforcement in the Al matrix. Microstructural characterization of the nanocomposite reveals that the CNTs are dispersed and embedded in the Al matrix. The experimental results indicate that the incorporation of CNTs into the nano Al matrix results in the increase in hardness and elastic modulus along with a concomitant decrease in the coefficient of thermal expansion. The hardness and elastic modulus of the nanocomposite increase by 21% and 20%, respectively, upon CNT addition. The CTE of CNT/Al nanocomposite decreases to 70% compared with that of nano Al.