【摘要】：本論文以黑索金(RDX)為主體炸藥、石蠟(WAX)為碳源、硝酸銅(Cu(NO_3)_2·3H_2O)為金屬源,按照一定配比組成爆轟前驅(qū)體,利用爆炸法成功制備出碳包覆銅納米粒子(CCNPs),并考察了該納米粒子對AP以及AP/HTPB基推進(jìn)劑熱分解性能的影響,研究結(jié)果對廢舊炸藥的再利用具有一定的實踐指導(dǎo)意義。首先,基于炸藥爆轟理論,利用爆轟參數(shù)評估軟件EXPLO5對不同配比爆轟前驅(qū)體的爆轟參數(shù)進(jìn)行了模擬計算,得到RDX、WAX和(Cu(NO_3)_2·3H_2O配比對爆溫、爆壓、氧平衡的影響規(guī)律。結(jié)果表明:爆溫和爆壓隨著RDX含量的減少而減小、隨著WAX和Cu(NO_3)_2·3H_2O含量的增加而下降;負(fù)氧平衡度隨WAX含量增大而顯著變大,RDX和(Cu(NO_3)_2·3H_2O含量對其無顯著影響�；谝陨弦�(guī)律并結(jié)合爆轟產(chǎn)物碳/銅比,優(yōu)選出了四種爆轟前驅(qū)體配方:RDX0.7WAX0.2Cu(NO_3)_2·3H_2O0.1(2#),RDX0.55WAX0.2Cu(NO_3)_2·3H_2O0.25(6#),RDX0.5WAX0.15Cu(NO_3)_2·3H_2O0.35(8#),RDX0.45WAX0.15Cu(NO_3)_2·3H_2O0.4(10#)。其次,以WAX為包覆材料,采用水懸浮法制得WAX/RDX包覆顆粒,將其與Cu(NO_3)_2·3H_2O按一定的比例均勻混合,并壓制成具有一定密度的前驅(qū)體藥柱。采用雷管將該藥柱在爆炸容器中引爆,將爆炸固體產(chǎn)物收集,經(jīng)過酸洗、水洗、干燥,得到CCNPs。采用X射線衍射儀、掃描電鏡、透射電鏡、拉曼光譜對產(chǎn)物成分和形貌進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:爆轟產(chǎn)物呈規(guī)則的球形,粒徑分布在20~45 nm;具有明顯的核殼結(jié)構(gòu),外殼碳包覆層厚度為2~5 nm,主要由石墨和無定型碳構(gòu)成。最后,將CCNPs和AP按照質(zhì)量比5:95進(jìn)行混合,采用DSC差示掃描量熱分析儀考察了AP與AP/CCNPs混合物的熱分解特性,并對其熱分解動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行了計算和分析。結(jié)果表明:在5、10、20℃/min的升溫速率下,含CCNPs的AP的低溫分解峰消失,高溫分解峰溫度分別提前了72.77℃、72.93℃、74.77℃,Kissinger法計算的表觀活化能下降了27.18kJ/mol。此外,考察了CCNPs(3wt.%)對AP/HTPB基推進(jìn)劑熱分解性能的影響,結(jié)果表明:在5、10、20℃/min的升溫速率下,和不含CCNPs推進(jìn)劑配方相比,含CCNPs推進(jìn)劑配方的低溫分解峰溫度分別提前了58.74℃、58.39℃、54.66℃,高溫分解峰溫度分別提前了33.59℃、30.69℃、27.51℃,Kissinger法計算的高溫表觀活化能降低了74.90 kJ/mol。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：V512

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王學(xué)寶;李晉慶;羅運(yùn)軍;;干燥方式對高氯酸銨/石墨烯復(fù)合材料的結(jié)構(gòu)和熱分解行為的影響[J];物理化學(xué)學(xué)報;2013年10期

2 孫貴磊;;球狀納米銅顆粒的爆轟法制備[J];爆炸與沖擊;2012年03期

3 羅寧;李曉杰;王小紅;閆鴻浩;莫非;;碳包覆鎳/鈷納米顆粒的爆轟合成法[J];爆炸與沖擊;2010年04期

4 薛俊;林航f;唐浩奎;賓曉蓓;曹宏;;超高分子量聚乙烯/石墨包覆納米銅復(fù)合導(dǎo)電材料研究[J];塑料;2008年01期

5 石曉琴;江曉紅;陸路德;楊緒杰;汪信;Vasilii A Struk;;銅/納米金剛石復(fù)合物的結(jié)構(gòu)及其對高氯酸銨熱分解的催化作用[J];無機(jī)化學(xué)學(xué)報;2006年02期

6 張立;劉剛;楊貴彬;陳述;黃伯云;張傳福;;膠狀碳包覆前驅(qū)體工藝制備超細(xì)、納米碳化鎢粉的研究[J];中國鎢業(yè);2005年06期

7 談玲華,李鳳生;納米銅粉的制備及其對高氯酸銨熱分解催化性能的研究[J];南京工程學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);2005年01期

8 李疏芬,江治,趙鳳起,劉子如,陰翠梅,羅陽,李上文;納米金屬粉對高氯酸銨熱分解動力學(xué)的影響[J];化學(xué)物理學(xué)報;2004年05期

9 袁華堂,馮艷,喬林軍,劉強(qiáng),王一菁;石墨包覆對含Ti、Zr鎂基合金性能的影響[J];電源技術(shù);2004年04期

10 劉靜,雷中興,李平和,左小華,林希峰,李軒科;碳包覆磁性金屬納米粒子的制備及表征[J];武漢科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2003年02期

，

本文編號：2519968