对硝基杯芳烃异核铅铜盐的制备及其燃烧催化性能

为了发展高效的分子水平上的复合多金属含能催化剂,制备了6种新型的对硝基杯[n]芳烃(n=4,6,8)的异核多金属铅铜盐,用FT-IR和元素分析等表征手段对它们进行了结构表征.用TG-DSC技术对其热稳定性进行了分析,发现所有金属盐均在171℃以上分解,表明它们均具有良好的热稳定性.应用DSC技术评价它们对固体推进剂主组分热分解的燃烧催化作用,发现加入5%的对硝基杯芳烃异核铅铜盐,所有盐降低了RDX和HMX热分解峰温,两种盐提前了NC/NG的热分解峰温;并且所有金属盐均使RDX和NC/NG热分解的放热量增加,其中C6-1∶2使NC/NG的放热量增加11倍,C8-1∶1使RDX的放热量增加1.75倍.说明这些异核金属盐均有明显的燃烧催化作用.     

纳米金属粉对RDX热分解特性的影响

用DSC研究了纳米Cu粉、纳米Ni粉、超细Al粉、超细Ni粉和普通Cu粉对RDX热分解特性的影响。实验结果表明,纳米Cu粉使PDX的分解活化能降低了2．3kJ/mol,使RDX分解放热峰的峰温降低了24．9℃。纳米Cu粉对RDX热分解特性的影响比普通Cu粉要大很大;其它几种金属粉,无论粒度如何,对RDX的热分解特性影响均不大;在0．1MPa、2．0MPa和6．0MPa下,随压国增大,RDX／纳米Cu粉样品的峰形变化规律和RDX的不同。在RDX／纳米Cu粉的样品中,随纳米Cu粉含量降低,Cu对RDX热分解特性的影响程序逐渐降低,峰温向高温区移动。但当RDX与纳米Cu粉的质量比从15：1变到20：1时,RDX的峰温却向低温方向移动。探讨了纳米Cu粉对RDX热分解的作用机理。     

RDX/AP分子间炸药热性能的研究

运用溶胶-凝胶法制备了不同配比的RDX/AP体系复合分子间炸药(IMX),通过热分析仪(TGA/DSC)研究了其热分解特性.结果表明,IMX的第一阶段质量损失和总分解质量焓都远高于两者物理共混物,且当RDX与AP质量比为1.56时,为零氧平衡比例,此时IMX的分解质量焓最高,达到了2 160.6 J/g.IMX的分解活化能高于物理混合物,表明其安定性较高.低温下IMX的分解速率较低,而高温时较高,表明低温下IMX比物理混合物更稳定,高温下更易分解.     

系列四氮唑乙酸基配合物的合成及对HMX热分解的影响研究

以四氮唑乙酸(Htza)为配体,以Ag~+、Cu~(2+)、Zn~(2+)为中心离子,利用溶剂挥发法合成出了3种含能配合物:[Ag(tza)]_n(1)、[Cu(tza)_2]_n(2)、[Zn(tza)_2]_n(3)。用X-射线单晶衍射(XRD)、红外光谱分析(IR)、热重-差热(TG-DSC)等方法对它们进行了表征与分析。探讨了3种配合物对硝酸酯增塑的聚醚(NEPE)推进剂中主要成分奥克托今(HMX)热分解的影响。结果表明:配合物1-3都是热稳定好的含能化合物。其中配合物1最明显地促进了HMX热分解,且与HMX表现出了良好的相容性。因此,配合物1有望在NEPE推进剂中作为燃烧添加剂使用。     

用飞行时间质谱仪对HMX热分解机理的研究

本文的主要工作是用ZHP-6型飞行时间质谱仪研究了环四亚甲基四硝胺(HMX)的热分解,并采用专用的热分解反应装置较好的排除了HMX升华气体产物对其热分解产物的影响。从而取得了在不同温度下HMX热分解产物的图谱,并对HMX热分解的反应机理提出了新的观点。     

几种二茂铁甲酸酯的合成

Hallas 等人,利用三氟化硼作为催化剂,将二茂铁甲酸和醇直接酯化,得到二茂铁甲酸甲酯、乙酯。二茂铁甲酸与丙醇、异丁醇戊醇等脂肪醇酯的合成,末见有报导。我们用三氟化硼直接酯化法,合成了二茂铁甲酸正丙酯(Ⅰ)、异丁酯(Ⅱ)、正戊酯(Ⅲ)、异戊酯(Ⅳ)、正己酯(Ⅴ)、正庚酯(Ⅵ)、正辛酯(Ⅶ)、正癸酯(Ⅷ)、月桂醇酯(Ⅸ),并测定了它们的物理常数。元素分析结果,产物的计算值和分析值相符,做红外光谱鉴定,它们均具有十分相近的谱图。实验步骤:在干燥的烧瓶中,加入2.5克二茂铁甲酸,(甲醇—水重结晶,210℃分解),35ml 无水醇,7ml BF_3—E_(t_2)O 溶液,(BF_3含量,46.8～47.8%),回流2～3小时。回流毕,溶液呈红褐色。冷却、过滤、减压蒸除过量醇。剩余物用 Al_2O_3层析,用苯淋洗,收集第一带,减压蒸除苯,得产物。     

五种含能金属盐的合成及其性能研究

以间苯二酚和3-羟基-2-硝基吡啶等为原料，通过硝化、氨化及成盐等反应得到5种含能金属盐。采用核磁、元素分析法对这些化合物的结构进行了表征；并通过X-单晶衍射仪获得了化合物4·4H₂O、化合物9·2H₂O和化合物10的晶体结构，晶体密度分别为1.900、1.808和2.008 g/cm³;利用差示扫描量热仪(DSC)和热重分析仪(TG),研究了这些化合物的热稳定性，并对其爆轰与安全性能也开展了研究。结果表明，五种含能金属盐热分解温度介于249～297℃之间，撞击感度介于9～33 J,其中具氨基的含能金属盐还具有较高的撞击感度值，分别大于或等于29 J;起爆测试结果显示这些含能金属盐均不能起爆RDX。     

含球形硼粉CMDB推进剂的燃烧性能

用燃速测试、扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱仪(EDS)和单幅照相技术研究了含球形硼粉改性双基推进剂(CMDB)的燃烧性能、熄火表面和火焰结构。结果表明,球形硼粉主要在推进剂燃烧表面或接近燃烧表面处熔融、燃烧,用等质量的球形硼粉替代黑索今(RDX),推进剂燃速和凝聚相热分解的剧烈程度下降,压强指数升高。     

含球形硼粉改性双基推进剂的燃烧性能

用燃速测试、扫描电子显微镜(SEM)、光电子能谱仪(EDS)和单幅照相技术研究了含球形硼粉改性双基推进剂(CMDB)的燃烧性能、熄火表面和火焰结构。结果表明,球形硼粉主要在推进剂燃烧表面或接近燃烧表面处熔融、燃烧,用等质量的球形硼粉替代黑索今(RDX),推进剂燃速和凝聚相热分解的剧烈程度下降,压强指数升高。     

综合法生产奥克托今/黑索今新工艺产品成分的高效液相色谱分析

采用反相高效液相色谱法,以十八烷基键合相为固定相,甲醇/水(50/50)为流动相,对综合法生产的奥克托今/黑索今(HMX/RDX)精制产品的成分进行分析,证明该方法对HMX/RDX含量的测定具有快速、准确、重现性良好等优点,为工业生产该产品提供了一种方便,可行的分析力法。     

RDX-CMDB推进剂低压燃烧性能研究

用燃速测试研究了燃烧催化剂(铅盐、铅盐/铜盐、铅盐/铜盐/炭黑)、燃烧稳定剂(Ca CO3、Ti O2、Mg O及Al2O3)以及RDX粒径(7μm、21μm和45μm)对RDX-CMDB推进剂在低压下[(1~5)MPa]燃烧性能的影响。结果表明,复配体系的燃烧催化剂可有效提高RDX-CMDB推进剂的燃速并降低其压强指数,推进剂燃速随RDX粒径增大而提高,Ca CO3可提高推进剂燃速,Ti O2、Mg O和Al2O3会导致推进剂燃速降低。     

3-叠氮甲基-3-硝酸酯甲基氧丁烷均聚醚合成及性能

研究3-叠氮甲基-3-硝酸酯甲基氧丁环均聚醚(PAMNO)的合成及性能.采用BF3.Et2O作引发剂,BDO为助引发剂,合成出均聚醚PAMNO.采用DSC测定了PAMNO的分解温度、分解焓、玻璃化温度、及其与HMX,HNIW(六硝基六氮杂异伍兹烷),Al及AP的相容性.测定了PAMNO的机械感度.PAMNO的玻璃化温度低、分解温度和分解焓较高,常温下热稳定性较好,能与HMX,HNIW,Al及AP相容.PAMNO具有用作高能固体推进剂含能粘合剂的潜力.     

2,4-二硝基苯甲醚应用基础性能研究

通过基础试验和理论计算,对2,4-二硝基苯甲醚(DNAN)作为不敏感熔铸载体炸药的主要性能进行了实验研究。结果表明,DNAN的熔点为94.5℃,安定性良好;并与RDX、HMX、.DNTF、AP、MNA、Al等高能炸药和添加剂等有相容,适合作为熔铸载体炸药。DNAN基炸药能量水平与TNT基炸药相当,但引入AP后可使DNAN基熔铸炸药具有较大的能量调节范围。     

金属有机化合物中全铁测定方法研究

本文研究了金属有机化合物中全铁测定的无汞盐方法的各种条件。拟定用硝酸分解有机化合物,用高氯酸除去过量硝酸,在盐酸介质中以铝粉还原三价铁,以重铬酸钾标准溶液滴至终点(二苯胺磺酸钠指示剂)。用二茂铁标准试样检验方法可靠性,证明结果准确度符合要求。     

二茂铁在各种溶剂中的溶解性质与新用途

二茂铁是多种用途的化工产品,也是发现最早和价格最低的金属有机化合物,例如,在1962年发现二茂铁对燃料的消烟助燃作用后,近年来这种作用扩大到许多可燃物中,尤其对燃烧生烟较大的烃类和塑料等其效果更为显著,而且还可减少燃烧     

二硝酰胺铵对交联改性双基推进剂能量及燃烧性能的影响

为研究二硝酰胺铵(ADN)对交联改性双基推进剂(XLDB)推进剂能量及燃烧性能的影响规律,采用扫描电镜观察了ADN颗粒的微观形貌,采用最小自由能法分别计算了ADN逐步代替奥克托今(HMX)和高氯酸铵(AP)对XLDB推进剂能量参数的影响,并通过靶线法和稳态燃烧火焰结构研究了不同ADN含量推进剂的燃烧性能。结果表明,ADN颗粒表面光滑、致密,无明显缺陷; ADN完全替代HMX时,推进剂理论比冲降低10. 3 N·s/kg; ADN完全替代AP时,理论比冲提高38. 4 N·s/kg;采用ADN逐步替代AP时,推进剂1～15 MPa下燃速和压力指数增加。     

单异丙氧基二核铝酸酯结构和性质研究

通过元素分析和分子量测定,确证了合成的单异丙氧基三(二异辛基磷酸基)二核铝酸酯(Ⅰ)、单异丙氧基三(单异辛基,异辛基膦酸基)二核铝酸酯(Ⅱ)和单异丙氧基三油酸基二核铝酸醋(Ⅲ)的化学组成。应用均相水解法测得它们的水解稳定性是Ⅰ<Ⅱ<Ⅲ。利用红外光谱法研究了这些化合物的分子结构,并解释其水解稳定性的原因。化合物Ⅰ、Ⅱ分别在210℃和195℃开始失重,Ⅲ也有较好的热稳定性,但其热分解行为较为复杂,这与它的分子中含有不饱和结构有关。     

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。     

新型聚二茂铁基席夫碱及其盐的合成与性能

以二茂铁甲醛和对苯二胺为原料在中性条件下合成了小分子二茂铁基席夫碱,利用Friedel—Crafts反应合成了新型导电聚二茂铁基席夫碱,然后用二价金属盐（ZnCl2、CoCl2、SnCl2）对其进行了掺杂,得到了导电聚合物配体,用IR、^1H NMR对产物结构进行了表征,并测试了产物的电导率和磁性能．实验结果表明：未掺杂前本征态电导率在10^-8～10^-9 S&#183;cm^-1范围内,经金属盐掺杂后,电导率可提高4～5个数量级,暗示了它们可用作有机半导体材料;同时钴金属配合物的磁性测试发现其具有S型特征磁滞回线,其磁饱和强度为0．612emu／g,剩余磁场强度为0．0257emu／g,矫顽力为130 Oe,表明聚合席夫碱的钻配合物是一种有机软铁磁体．     

高能固体推进剂药浆流动性的研究

采用测定浓悬浮体系稳态粘度的方法,研究了固体氧化剂HMX粒度级配和金属燃烧剂铝粉球形化对高能固体推进剂药浆流动性的影响,在固体含量为73％～75％的配方中,保持AP,Al含量及粒度分布不变,随着粗/细HMX比例的增加,体系的表观粘度下降,药浆流动性改善,在保持HMX和AP含量及粒度分布不变的情况下,用球形铝粉代替粒状铝粉,同样起到降低药浆表观粘度的作用,且中位径d_(50)越小越明显.同时观察到加入的燃速催化剂具有催化固化反应进行,使推进剂药浆的表观粘度不断增加的作用.进一步证实所加入的燃速催化剂与固化催化剂之间具有交互作用。