KP基光敏含能材料制備及性能研究
發(fā)布時間：2021-04-12 09:52
激光點火技術是一種安全可靠的新型點火技術,與常規(guī)的點火技術相比,激光點火有效避免了靜電、射頻、雜散電流等的干擾,提高了激光火工品在貯存、運輸、使用的安全性。激光點火技術一直受到研究學者的廣泛關注,但是目前在光敏含能材料的研究方面結構比較單一,尚沒有形成體系。本文以耐熱苦味酸鉀（KP）為主體藥,通過添加碳黑、碳納米管、石墨、石墨烯等納米碳材料改善其光敏性,有效降低了KP的激光點火延遲期和最小點火能量。以低功率二極管激光器作為點火源,研究激光點火性能,在密閉條件下實現(xiàn)了藥劑的燃燒轉(zhuǎn)爆轟。主要研究內(nèi)容如下:（1）選用耐熱炸藥苦味酸鉀作為主體藥,以具有良好的導電性、導熱性和吸光性的納米碳材料作為添加劑,采用直接法和機械混合法制備了光敏性能、機械性能優(yōu)良的光敏型藥劑,并以氟橡膠F2602作為粘結劑,對樣品進行包覆造粒處理,以滿足壓藥成型的需要。（2）對樣品進行DTA、SEM、TEM表征。分析DTA可知,純物質(zhì)的KP的分解峰為347℃,添加碳材料后其分解峰無明顯變化,不影響其耐熱性。由SEM、TEM可以看出,KP晶體粒度均勻、呈短棒狀,約1020μm,無...
【文章來源】：中北大學山西省
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
FOX/CB和RDX/Au的SEM圖
中北大學學位論文晶炸藥激光點火方面，Mcbain[50]等人用 CO2激光器作為熱源，研 1:1 和 1:2 的 TNT/CL-20 共晶和 HMX/CL-20 共晶的激光點火現(xiàn)象3×2 的藥片，激光測試范圍為 310 到 1446W/cm-2，用高速攝影儀和片的點火過程。結果表明，所有共晶炸藥的二次火焰形成過程與 CL過程一致，但是共晶炸藥的氣化形成過程比單組份炸藥和物理混合更快。edith 等人[51]建立了 HMX 的激光點火一維瞬態(tài)數(shù)學模型，該模型恒方程。凝聚相包含輻射吸熱、晶形轉(zhuǎn)變、融化、蒸發(fā)及不完全分在氣相，然后火焰迅速回到 HMX 的表面繼續(xù)傳播形成穩(wěn)態(tài)燃燒，密度在 50 到 1600W/cm-2范圍內(nèi)，激光誘導 HMX 點火的實驗結果致。
中北大學學位論文化石墨烯）作為吸光物質(zhì)，改善 KP 的激光點火特性。碳黑是煤、石油、天然氣等不完全燃燒或熱解時生成的黑色細小碳顆粒，是一定形碳，具有較高的比表面積。碳黑具有一定的導熱、導電性能，常用作聚合物中充劑以提高基體的導熱導電性，碳黑同時也是混合炸藥中常見的一種添加劑用來提藥的安全性[67]。碳納米管[68]是一種具有一維管狀分子結構的碳材料，其分子結構圖如圖 2.3a 所碳納米管具有獨特的納米中空結構，其強度高、高傳熱性、導電性、高比表面積等的特點。碳納米管在復合材料、儲氫材料、催化劑材料等方面一直發(fā)揮著重大作用含能材料領域也在逐漸發(fā)揮它的優(yōu)勢。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]桌面式激光驅(qū)動沖擊波技術及其在含能材料分子反應機制研究中的應用[J]. 宋云飛,鄭朝陽,吳紅琳,鄭賢旭,吳強,于國洋,楊延強. 高壓物理學報. 2018(01)
[2]激光輻照帶殼炸藥熱點火數(shù)值計算模型[J]. 丁洋,趙生偉,初哲,盧強,李迅,劉曉新,吳玉蛟. 現(xiàn)代應用物理. 2017(03)
[3]激光點火系統(tǒng)用1×2 MEMS光開關研究[J]. 梅崴,徐宇新,邢朝洋,胡啟方,李新坤. 導航與控制. 2017(01)
[4]激光等離子體點火在航空航天動力系統(tǒng)的應用[J]. 李曉暉,于欣. 紅外與激光工程. 2016(11)
[5]超細苦味酸鉀的制備及性能[J]. 趙文淵,陳振奎,張同來,張理農(nóng),周遵寧,楊利. 含能材料. 2016(01)
[6]含能材料燃燒轉(zhuǎn)爆轟研究進展[J]. 張超,馬亮,趙鳳起,秦能,袁志鋒. 含能材料. 2015(10)
[7]NEPE推進劑激光輻照下點火燃燒性能研究[J]. 王鴻美,陳雄,趙超,朱國強,楊慶輝. 推進技術. 2015(08)
[8]F2314/AS復合粘結劑與TATB界面作用的相關參數(shù)研究[J]. 林聰妹,劉佳輝,劉世俊,黃忠,李玉斌,張娟,潘麗萍,張建虎. 含能材料. 2014(05)
[9]含能材料激光起爆技術[J]. 劉建,蔣小華. 激光雜志. 2013(06)
[10]Al粉與高能炸藥混合物的激光點火特性[J]. 郝海霞,姚二崗,趙鳳起,徐司雨,高紅旭,裴慶. 中國激光. 2013(09)
博士論文
[1]PBX炸藥的動態(tài)力學性能及沖擊損傷行為研究[D]. 肖有才.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]典型含能化合物的激光解離機理研究[D]. 張偉.南京理工大學 2014
[3]硼顆粒點火燃燒機理研究[D]. 敖文.浙江大學 2014
碩士論文
[1]激光輻射下固體貧氧推進劑點火與燃燒特性研究[D]. 相恒升.南京理工大學 2017
[2]激光點火過程中介質(zhì)效應研究[D]. 王子庚.南京理工大學 2007
[3]激光與含能材料相互作用機理研究[D]. 高東升.南京理工大學 2006
[4]新型硼基點火藥的研究[D]. 章文義.南京理工大學 2002
本文編號：3133097
【文章來源】：中北大學山西省
【文章頁數(shù)】：73 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
FOX/CB和RDX/Au的SEM圖
中北大學學位論文晶炸藥激光點火方面，Mcbain[50]等人用 CO2激光器作為熱源，研 1:1 和 1:2 的 TNT/CL-20 共晶和 HMX/CL-20 共晶的激光點火現(xiàn)象3×2 的藥片，激光測試范圍為 310 到 1446W/cm-2，用高速攝影儀和片的點火過程。結果表明，所有共晶炸藥的二次火焰形成過程與 CL過程一致，但是共晶炸藥的氣化形成過程比單組份炸藥和物理混合更快。edith 等人[51]建立了 HMX 的激光點火一維瞬態(tài)數(shù)學模型，該模型恒方程。凝聚相包含輻射吸熱、晶形轉(zhuǎn)變、融化、蒸發(fā)及不完全分在氣相，然后火焰迅速回到 HMX 的表面繼續(xù)傳播形成穩(wěn)態(tài)燃燒，密度在 50 到 1600W/cm-2范圍內(nèi)，激光誘導 HMX 點火的實驗結果致。
中北大學學位論文化石墨烯）作為吸光物質(zhì)，改善 KP 的激光點火特性。碳黑是煤、石油、天然氣等不完全燃燒或熱解時生成的黑色細小碳顆粒，是一定形碳，具有較高的比表面積。碳黑具有一定的導熱、導電性能，常用作聚合物中充劑以提高基體的導熱導電性，碳黑同時也是混合炸藥中常見的一種添加劑用來提藥的安全性[67]。碳納米管[68]是一種具有一維管狀分子結構的碳材料，其分子結構圖如圖 2.3a 所碳納米管具有獨特的納米中空結構，其強度高、高傳熱性、導電性、高比表面積等的特點。碳納米管在復合材料、儲氫材料、催化劑材料等方面一直發(fā)揮著重大作用含能材料領域也在逐漸發(fā)揮它的優(yōu)勢。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]桌面式激光驅(qū)動沖擊波技術及其在含能材料分子反應機制研究中的應用[J]. 宋云飛,鄭朝陽,吳紅琳,鄭賢旭,吳強,于國洋,楊延強. 高壓物理學報. 2018(01)
[2]激光輻照帶殼炸藥熱點火數(shù)值計算模型[J]. 丁洋,趙生偉,初哲,盧強,李迅,劉曉新,吳玉蛟. 現(xiàn)代應用物理. 2017(03)
[3]激光點火系統(tǒng)用1×2 MEMS光開關研究[J]. 梅崴,徐宇新,邢朝洋,胡啟方,李新坤. 導航與控制. 2017(01)
[4]激光等離子體點火在航空航天動力系統(tǒng)的應用[J]. 李曉暉,于欣. 紅外與激光工程. 2016(11)
[5]超細苦味酸鉀的制備及性能[J]. 趙文淵,陳振奎,張同來,張理農(nóng),周遵寧,楊利. 含能材料. 2016(01)
[6]含能材料燃燒轉(zhuǎn)爆轟研究進展[J]. 張超,馬亮,趙鳳起,秦能,袁志鋒. 含能材料. 2015(10)
[7]NEPE推進劑激光輻照下點火燃燒性能研究[J]. 王鴻美,陳雄,趙超,朱國強,楊慶輝. 推進技術. 2015(08)
[8]F2314/AS復合粘結劑與TATB界面作用的相關參數(shù)研究[J]. 林聰妹,劉佳輝,劉世俊,黃忠,李玉斌,張娟,潘麗萍,張建虎. 含能材料. 2014(05)
[9]含能材料激光起爆技術[J]. 劉建,蔣小華. 激光雜志. 2013(06)
[10]Al粉與高能炸藥混合物的激光點火特性[J]. 郝海霞,姚二崗,趙鳳起,徐司雨,高紅旭,裴慶. 中國激光. 2013(09)
博士論文
[1]PBX炸藥的動態(tài)力學性能及沖擊損傷行為研究[D]. 肖有才.哈爾濱工業(yè)大學 2016
[2]典型含能化合物的激光解離機理研究[D]. 張偉.南京理工大學 2014
[3]硼顆粒點火燃燒機理研究[D]. 敖文.浙江大學 2014
碩士論文
[1]激光輻射下固體貧氧推進劑點火與燃燒特性研究[D]. 相恒升.南京理工大學 2017
[2]激光點火過程中介質(zhì)效應研究[D]. 王子庚.南京理工大學 2007
[3]激光與含能材料相互作用機理研究[D]. 高東升.南京理工大學 2006
[4]新型硼基點火藥的研究[D]. 章文義.南京理工大學 2002
本文編號：3133097
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