超支化聚氨酯在HTPB推进剂中的应用研究

为改善丁羟复合固体推进剂（HTPB推进剂）的性能,选用超支化聚氨酯（HBPU）作为HTPB推进剂的助黏合剂,制备了含有超支化聚氨酯的HTPB推进剂. 采用DSC法研究了HBPU与HTPB推进剂主要组分的相容性,同时进行了HBPU对HTPB推进剂流变性能和力学性能的影响研究. 研究结果表明,HBPU与AP、HTPB相容性好;HTPB推进剂表观黏度随着HBPU的质量分数增加而增大;当HBPU质量分数为7%时,超支化聚氨酯改性的HTPB推进剂最大拉伸强度提高了24.17%,最大延伸率提高了22.84%.      

用于YAG透明陶瓷的喷雾造粒改性粉体的制备

通过喷雾造粒方法对共沉淀合成的纳米粉体进行改性,制备出球形的纳米颗粒.用XRD对粉体进行物相分析;用TEM观察了改性前粉体的颗粒形状、尺寸大小和团聚情况;用SEM观察改性前后粉体的团聚体的颗粒形状、尺寸大小与分散性,以及陶瓷热腐蚀抛光后的表面形貌.结果表明:PVB添加质量分数1.0%为最优添加量;改性后粉体所制素坯的密度显著提高,从而影响陶瓷的致密度和晶界形貌;经真空烧结制备出相对密度达99.95%的无孔净晶界YAG透明陶瓷,陶瓷晶粒的平均尺寸为10μm左右,尺寸分布较均匀,晶界清晰,晶粒中与晶界处较干净,无杂质与气孔的存在.     

硼粉燃烧热测试中助燃剂选取的研究

为了提高助燃法测试硼粉燃烧热值的准确性,探寻助燃剂选取的规律原则,分别选用含硼推进剂研制领域常见的苯甲酸、90方片药、镁粉、某火箭推进剂测试标准药四种物质作为助燃剂,采用干法和湿法两种混合方式,在GR3500氧弹量热计中测试了95级无定形硼粉的燃烧热,进行对比实验研究。结果显示:不加助燃剂,直接测试硼粉燃烧热,点火失败;采用不同的助燃剂,硼粉的燃烧效率不同。分析认为选择的助燃剂应具有易引燃、高热值、高燃温、低成气率的特点,同时燃速应和硼粉相匹配,化学性质应和硼粉具有良好的相容性。另外,混合试样中,助燃剂和硼粉结合地越紧密,混合地越均匀,越能发挥助燃作用.相比于干法混合,湿法混合制作固态药条试样测试硼粉燃烧热值时,硼粉燃烧效率更高。     

金属模具表面稀土催化共晶渗硼组织及其性能

为了提高模具表面的磨损性能,采用稀土催化共晶渗硼工艺对45钢模具表面进行了处理,研究了不同稀土加入量对共晶渗硼层组织、渗硼层厚度、硬度梯度及其磨损性能的影响规律,分析了稀土活化催渗机理和材料磨损机制。结果表明:共晶渗硼层组织为硼化物与γ铁的混合物;稀土加入量为9%时共晶渗硼效果最佳,渗硼层厚度比传统固体渗硼层增加近1倍,渗硼层硬度显著提高且硬度梯度减小;稀土元素具有活化催渗硼原子、促进硬质相形成以及细化晶粒、强化晶界的作用;经稀土催化渗硼的试验材料两体磨损性能比传统固体渗硼材料提高约18%,且耐磨行程提高近12倍;试验材料磨损失效主要以显微切削为主;渗硼层厚度增大、硬度提高、硬度梯度减小是稀土催化共晶渗硼材料磨损性能得以提高的主要原因。     

纳米粉体大气环境团聚机理及无团聚纳米粉体的制备

分析了纳米粉体的表面结构与粉体间相互作用,研究了大气环境下纳米粉体的团聚机理及防止纳米粉体团聚的方法.研究结果表明:高的比表面积和表面能是纳米粉体团聚的强大动力,但常温下洁净粉体表面的本身结构调整不会导致纳米粉体团聚,只会导致其分散;外来物质(如空气、水等)在表面发生化学吸附与化学反应后,改变了表面结构和相互作用性质,在粉体表面生成具有羟基等新结构,导致粉体间相互吸引(如氢键间的作用力)与化学反应(如一OH基间聚合反应)等行为,是大多数纳米粉体团聚的真正原因.此外,还从原理上论述了真空状态、惰性气体保护及表面改性适合于无团聚纳米粉体的制备方法.     

烧结钢固体渗硼的一些探讨

普通烧结钢通过固体渗硼处理,可获得高硬度、耐磨性好、硼化物致密程度高的渗硼层,渗层与基体结合紧密、硼化后产生的尺寸变化与烧结钢的密度关系特别小,零件的外观改变也很小。本文通过对Fe—Cu—C系不同密度的烧结钢与相当合碳量的65碳钢进行固体渗硼对比,得出温度和时间对烧结钢固体渗硼与一般金属材料固体渗硼具有相同规律,而且在同一工艺条件下,烧结钢固体渗硼的渗层厚度、致密度及与基体的咬合性,均优于一般金属材料     

二甲苯异构体与八甲基环四硅氧烷二元混合物在298.15 K的密度、表面张力和黏度

测定了八甲基环四硅氧烷(D4)分别与邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯组成的二元混合物在298.15K下全浓度范围内的密度、表面张力和黏度,计算了表面张力偏差和黏度偏差,并用Redlich-Kister多项式方程对实验数据进行了拟合。结果表明,上述3个二元体系的表面张力偏差和黏度偏差均为负值。     

机械球磨法制备Al/C复合粒子及其对HTPB推进剂的性能影响

为了提高Al粉的活性和燃烧效率,采用机械球磨法制备了一种Al/C复合粒子并优化了球磨条件,当C质量分数为30%、球料比为14、转速为350 rad·s-1、环境介质为正己烷、湿磨时间为2 h时,复合粒子中Al和C的晶粒尺寸分别为33.2 nm和42.5 nm,粒子的相对有效活性为70.33%.同时,研究了复合粒子对HTPB推进剂的黏度、力学、爆热、燃速等的影响.研究结果表明,复合粒子会增加HTPB推进剂的黏度,但是体系是一个典型剪切变稀的流体,复合粒子加入量越多,剪切变稀程度越大,因此选择合适的添加量和加工条件,含复合粒子的推进剂能高质量成型;且复合粒子能有效改善HTPB推进剂的力学强度,当其替代Al粉比例从0%增加到30%,平均最大拉伸强度和断裂强度分别从0.37,0.32 MPa增加至0.75,0.69 MPa;且复合粒子的替代量为15%时,HTPB推进剂的爆热和燃速分别较空白提高9.91%和48.27%.      

二氧化钛的表面改性处理及表征

采用钛酸酯偶联剂对二氧化钛进行表面改性.考察了改性温度、改性剂用量、改性时间对粉体改性效果的影响.通过对比改性前后二氧化钛粉体的活化指数、吸油值以及黏度等性能,确定了最佳改性条件:改性温度为45℃,改性剂用量为4%,改性时间为1.0 h.该条件下,活化指数、吸油值、黏度分别达到96.54%、22.07%、21.50 mPa·s,活化指数提高了96.54%,吸油值降低了68.1%,黏度下降了32.3%.由红外光谱分析可知,钛酸酯偶联剂与二氧化钛之间发生了化学键合,属于化学吸附.     

渗硼层激光改性机理初探

研究了激光处理对２０ｃｒＮｉＭ０钢渗硼层组织性能的影响，并结合激光加热的特点对渗硼层激光改性机理进行了探索。研究表明：渗硼层激光改性处理，由于改变了渗层的组织结构，增加了渗层厚度，从而在保持高硬度和耐磨性的同时，降低了渗层脆性。     

葡萄糖改性有机硼交联剂在水基聚乙烯醇压裂液中的应用

为验证聚乙烯醇作为水基冻胶压裂液的可行性,提出葡萄糖改性有机硼交联剂的压裂液体系.采用实验室自制葡萄糖改性有机硼交联剂,得出原料最佳配比n(硼砂):n(葡萄糖)=1∶1.5.葡萄糖改性有机硼交联剂对聚乙烯醇有很好的延时性和耐高温性,其交联时间可以控制在60～500 s之间,耐热温度在70℃左右.以聚乙烯醇为稠化剂的水基冻胶压裂液的最低有效浓度可达1.1%.     

碳化硼微粉中微量硅的测定研究

本文依照硅钼蓝法原理,以抗坏血酸为还原酸,柠檬酸调节酸度还原硅钼黄,探讨碳化硼微粉中微量硅含量的测定方法,考察研究操作中各步骤的最佳工艺及其对硅含量分析精确度的影响。结果表明：本方法分析精度高且重现性好,适合于碳化硼微粉中微量硅（质量分数：0.01%～5%）的测定。     

山区微尺度环境探测参数拟合“瘴气”曲线

无线探测网络(wireless sensor network,WSN)可以方便采集复杂微环境物理参数,通过对多参数曲线拟合,形成描述微环境的拟合参数集与拟合参数曲线。研究通过具有单向对流通道的山地微环境的WSN多参数连续探测,揭示了微环境的微颗粒搬移过程。山区微环境不同空间存在的植被残屑、花粉等有害粉末与山地团雾混合后,通过对流与山风等微环境气象形成的物质搬迁。当搬迁物质在低地空间产生物质沉积,成为山区瘴气等灾害动因。实验通过沿通道部署多参数WSN,通过对团雾的识别与颗粒密度(搬迁物质)峰值曲线拟合,证实了这种上团雾的迁移规律,部分证实了历史上瘴气存在与影响。     

湿法制备纳米二氧化锰及其电化学性能的研究

分别用氧化法、还原法和氧化还原法在溶液中反应制备了MnO2粉末.用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安、交流阻抗、恒电流充放电等测试方法对3种样品结构、形貌和电化学性能进行分析比较.研究表明:三样品均为无定型MnO2,形貌呈团聚的球形,其中用氧化法制备的MnO2具有良好的电容性能和放电容量.     

45钢固体粉末法稀土、硼、铬、铝共渗工艺研究

研究了RE_Mg合金对固体粉末法硼、铬、铝共渗层成分、组织和性能的影响 .发现随着RE_Mg合金加入量的增加 ,渗层中Al2 O3的量不断增多 ,当RE_Mg合金加入量为 5 %时 ,渗层中出现连续致密分布的Al2 O3黑区组织 ,对此进行了性能测试和机理探讨     

HTPB基体对AP撞击感度的影响

用撞击加载实验、扫描电镜观测和撞击感度测试研究了AP药粉和AP/HTPB药片的撞击响应特性,以及不同粒度AP药粉和AP/HTPB药片的撞击感度。结果表明,在相同撞击加载条件下,AP/HTPB药片中AP颗粒的破碎程度比在AP药粉要大,其感度也比后者高;此外,AP药粉的感度随粒度增大而降低,而AP/HTPB药片的感度随粒度增大而升高。     

固化剂和催化剂对HTPB固化特性的影响

采用Brookfield旋转黏度计、邵氏硬度计和拉力试验机,分别测试了固化剂为TDI(2,4-甲苯二异氰酸酯)和IPDI(异氟尔酮二异氰酸酯),催化剂分别为三苯基铋(TPB)、二月桂酸二丁基锡(T-12)、乙酰丙酮铁(Fe(AA)3),HTPB胶液体系在60℃固化时不同时刻的黏度、硬度和固化完成后的拉伸强度。结果表明:TDI做固化剂时,HTPB胶液体系的黏度和拉伸强度大于IPDI做固化剂时的黏度变化和拉伸强度值,固化完全的时间小于IPDI做固化剂时的胶液。催化剂分别为TPB、T-12、Fe(AA)3,催化剂含量在0.01%~0.05%间变化时,Fe(AA)3的HTPB胶液体系的黏度变化最大,以TPB做催化剂的胶液的拉伸强度变化幅度最小。