【摘要】：高能量和高強(qiáng)度是現(xiàn)代身管武器,特別是高裝填密度、高膛壓武器對(duì)發(fā)射藥提出的要求。本文通過在高能太根發(fā)射藥基礎(chǔ)上添加少量納米纖維素纖維(CNFs)、用纖維素甘油醚硝酸酯(NGEC)部分取代雙基和硝胺發(fā)射藥中硝化棉等措施,在保持發(fā)射藥高能特性的同時(shí),提高發(fā)射藥力學(xué)性能。制備了不同納米纖維素纖維(CNFs)、纖維素甘油醚硝酸酯(NGEC)含量的發(fā)射藥樣品,通過沖擊實(shí)驗(yàn)、壓縮實(shí)驗(yàn)和拉伸實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn),研究了 CNFs、NGEC含量對(duì)高能發(fā)射藥力學(xué)性能的影響;通過密閉爆發(fā)器實(shí)驗(yàn),研究了 CNFs、NGEC含量對(duì)高能發(fā)射藥燃燒性能的影響,對(duì)其燃燒規(guī)律進(jìn)行了分析;結(jié)合差示掃描量熱(DSC)實(shí)驗(yàn)研究了含CNFs、NGEC高能發(fā)射藥的熱分解特性。研究結(jié)果表明:在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),隨著CNFs含量的增加,高能太根發(fā)射藥拉伸強(qiáng)度增加,沖擊強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度呈先增大后減小的趨勢(shì),火藥力減小,燃速降低。含0.5%CNFs的高能太根發(fā)射藥在低溫下的沖擊強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度較不含CNFs的高能太根發(fā)射藥分別提高了 30.4%、8.1%和11.8%。少量CNFs的加入使高能太根發(fā)射藥的分解放熱峰略微提前,但總體對(duì)熱分解性能影響不大。在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi),隨著NGEC含量的增加,雙基和高能硝胺發(fā)射藥的沖擊強(qiáng)度升高,壓縮強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度則呈下降趨勢(shì),火藥力增大,燃速升高。含40%NGEC雙基發(fā)射藥在低溫下的沖擊強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度較雙基發(fā)射藥分別變化了 17.1%、-7.4%、-6.7%。含20%NGEC高能硝胺發(fā)射藥在低溫下的沖擊強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度較高能硝胺發(fā)射藥分別變化了 12.4%、-0.2%、-4.2%。含NGEC的雙基和高能硝胺發(fā)射藥的分解放熱峰隨著NGEC含量的增加而逐漸推遲。在含40%NGEC雙基發(fā)射藥基礎(chǔ)上添加了 0.5%CNFs,力學(xué)性能提高,能量性能和燃燒性能影響較小。
【圖文】：

普通試劑ＣｕＯ。逡逑納米纖維素是天然纖維經(jīng)水解、酶解、機(jī)械法等手段獲得的尺度在納米級(jí)的纖維逡逑素產(chǎn)品［４８１。其直徑一般在３０Ｍ００邋ｎｍ，比表面積很大，如圖１．１所示。純納米纖維素逡逑的楊氏模量有１５０邋ＧＰａ左右，拉伸強(qiáng)度有１０邋ＧＰａ左右，是一種優(yōu)異的納米增強(qiáng)材料，逡逑與各種聚合物聚合制備納米纖維素增強(qiáng)聚合物基復(fù)合材料具有非常好的前景逡逑王文俊等人以二氯甲烷和硝酸的混合物為硝化劑制備了能夠穩(wěn)定分散在丙酮中的逡逑表面硝酸酯化的改性納米纖維素晶須（ＣＮＷ），，將改性后的ＣＮＷ與硝化纖維素混合逡逑制備成硝化纖維素納米復(fù)合材料膜片，研究了改性ＣＮＷ的添加量對(duì)膜片拉伸性能的逡逑影響１５２１。研究表明：當(dāng)改性ＣＮＷ的添加量為３．５％時(shí)，復(fù)合膜片的綜合力學(xué)性能最好，逡逑其拉仲強(qiáng)度、拉伸模量和斷裂仲長率與空白膜片相比分別提高了邋２１．７％、３２．７％以及逡逑１２３．６％。Ｚｌｉａｎｇ邋Ｙｕｎ－ｈｕａ等１５３１研宄了含ＣＮＦｓ的改性雙甚推進(jìn)劑的力學(xué)性能和燃燒忡逡逑能，發(fā)現(xiàn)加入０．２２３％ＣＮＦｓ的雙基推進(jìn)劑的低溫拉仲強(qiáng)度提高了邋１８％，在壓力８－丨８邋ＭＰａ逡逑下燃燒速率提高了邋２７．５％。崔小月％研究了以０．５７％的納米纖維素纖維部分取代硝胺逡逑發(fā)射藥１１１的硝化拙，與空白發(fā)射藥相比，含ＣＮ邋Ｆｓ} 胺發(fā)射藥低溫沖擊強(qiáng)度山６．９１邋ｋＪ／ｍ２逡逑提高到７．８９邋Ｕ／ｍ２

切割后的實(shí)驗(yàn)藥柱放入水浴烘箱（５０°Ｃ）中驅(qū)溶７邋ｄ，得到含ＣＮＦｓ高能太根發(fā)射逡逑藥樣品。逡逑含ＣＮＦｓ高能太根發(fā)射藥制備的工藝流程如圖３．１所示。逡逑基礎(chǔ)吸收藥粉邐ＣＮＦｓ分散液（高固含量）逡逑加水分散盤逡逑＿邐．．邐加水稀釋逡逑高速攪拌逡逑邐Ｉ邐邋邋％邐逡逑基礎(chǔ)吸收藥粉分散液邐ＣＮＦｓ稀分散液逡逑超聲逡逑繼續(xù)高速攪拌邐邋｜邐逡逑＾邐超聲處理后的ＣＮＦｓ分散液逡逑緩慢加入邐邐邐邐逡逑Ｖ逡逑混合分散液逡逑烘至剩余少量水分逡逑邐５邐逡逑含有少量水分的含ＣＮＦｓ發(fā)射逡逑藥吸收藥
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ562

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2624685