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CO_(2)气氛条件下单基药的能量释放过程及规律研究
1
作者 李成龙 丁亚军 肖忠良 《含能材料》 北大核心 2026年第2期122-129,共8页
针对发射药/超临界二氧化碳(SC-CO_(2))在弹射做功方面的应用潜力需求,通过与N_(2)环境对比开展了热分析、静态燃烧与密闭燃烧试验,研究了单基药在CO_(2)的热分解与燃烧特性。结果表明,CO_(2)环境明显抑制单基药热解过程,其活化能最大值... 针对发射药/超临界二氧化碳(SC-CO_(2))在弹射做功方面的应用潜力需求,通过与N_(2)环境对比开展了热分析、静态燃烧与密闭燃烧试验,研究了单基药在CO_(2)的热分解与燃烧特性。结果表明,CO_(2)环境明显抑制单基药热解过程,其活化能最大值较N_(2)环境升高15.53 kJ·mol^(-1);单基药在CO_(2)环境下燃烧时间显著延长,7 MPa时较N_(2)环境增加1729 ms,且SC-CO_(2)中单基药燃烧火焰呈现内白外淡红的特殊形貌;密闭燃烧时,液态CO_(2)相变吸热导致单基药点火延迟达12.20 ms,单基药在SC-CO_(2)环境下作用时间处于10^(-2) s量级。初始压力增加有助于提升单基药在SC-CO_(2)环境下能量释放速率。 展开更多
关键词 单基发射药 CO_(2)相变 能量释放 超临界二氧化碳(SC-CO_(2)) 火焰形貌
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搅拌速率对熔混釜内熔态炸药黏性温升影响的理论计算
2
作者 高飞 应武江 +5 位作者 江涛 钟光天 关通 刘攀 周霖 张向荣 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期97-106,I0004,共11页
针对简化的熔混过程的熔态炸药黏性温升问题,在定常、层流假设下,基于柱坐标系下的Navier-Stokes方程,结合Ostwald-De Wale幂律流非牛顿本构模型,推导了熔铸炸药在搅拌条件下的速度场及剪切应力场解析表达式;结合一维导热方程与黏性耗... 针对简化的熔混过程的熔态炸药黏性温升问题,在定常、层流假设下,基于柱坐标系下的Navier-Stokes方程,结合Ostwald-De Wale幂律流非牛顿本构模型,推导了熔铸炸药在搅拌条件下的速度场及剪切应力场解析表达式;结合一维导热方程与黏性耗散通式,构建忽略自身化学能条件下的黏性温度场解析模型。借助FLUENT软件建立简化后的熔混数值模型,对速度及温度解析解与数值解进行了比对验证。结果表明,速度场和温度场的最大误差分别为1.2%和6.1%,解析解与数值结果基本一致,验证了理论模型和解析求解过程的正确性;参数分析表明黏性温升与剪切应力与应变率张量分量的乘积及固含量大小正相关;对于DNAN/HMX熔铸炸药体系,最大黏性温升出现在搅拌刀外侧位置;当搅拌速率从120 r/min提高到720 r/min(增大了6倍),该最大温升在10 s内增加了约16倍,达到3.6 K。 展开更多
关键词 物理化学 熔铸炸药 搅拌速率 黏性耗散 速度场 温度场 解析解
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含能增塑剂合成策略及其应用研究进展
3
作者 徐若千 PAL YASH +3 位作者 武杨 陈妍慧 汪营磊 张俊林 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期1-21,I0001,共22页
含能增塑剂是增强炸药和推进剂系统的机械性能、加工性和整体性能的基本功能性添加剂,同时将满足对更高能量输出的需求。以核心含能化策略为基准,以叠氮基类、硝基类、硝酸酯基类、硝胺基类和复合基团类含能增塑剂为主体,同时兼顾寡聚... 含能增塑剂是增强炸药和推进剂系统的机械性能、加工性和整体性能的基本功能性添加剂,同时将满足对更高能量输出的需求。以核心含能化策略为基准,以叠氮基类、硝基类、硝酸酯基类、硝胺基类和复合基团类含能增塑剂为主体,同时兼顾寡聚物类、离子液体类特殊含能增塑剂,系统综述了不同类别含能增塑剂的合成策略与基本物化、爆轰等应用特性,对相关化合物的性能进行了归纳与比较。指出叠氮化反应与硝化反应是含能增塑剂实现含能化的主要途径,通过特定骨架与含能基团的结合,将赋予含能增塑剂不同的理化与能量性能,为后续含能增塑剂的结构设计、样品制备与配方应用提供了重要参考。附参考文献130篇。 展开更多
关键词 含能增塑剂 硝化甘油 NG 固体推进剂 叠氮化反应 硝化反应
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微型Taylor-Couette结晶器内反溶剂法连续制备FOX-7晶体
4
作者 张德旺 曾子珊 +4 位作者 尹翊 郭爱军 翟连杰 尧超群 陈光文 《化工进展》 北大核心 2026年第1期50-61,共12页
含能材料晶体形貌和粒径对其下游工艺和热安全性具有重要影响。本文利用微型Taylor-Couette(TC)结晶器连续制备1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)晶体,研究了微型TC结晶器的混合性能和过程工艺参数(溶剂种类、溶剂-反溶剂比例R、停留时... 含能材料晶体形貌和粒径对其下游工艺和热安全性具有重要影响。本文利用微型Taylor-Couette(TC)结晶器连续制备1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7)晶体,研究了微型TC结晶器的混合性能和过程工艺参数(溶剂种类、溶剂-反溶剂比例R、停留时间t、环形间隔Dgap、转速N)对结晶产品形貌和粒径的影响。以存在聚晶现象、平均粒径50.5μm、分散性指数(PDI)0.73的FOX-7为原料,在优化工艺条件下(结晶温度T=20℃,t=10min,Dgap=3.5mm,N=500r/min,R=3),制备出粒径分布窄、形貌均一的块状FOX-7(平均粒径15.7μm,PDI=0.38)。所制备的FOX-7晶型与原料一致,均为α型,但产品热稳定性提高。与原料相比,微型TC结晶产品热分解表观活化能提高了557.60kJ/mol,而釜式结晶产品仅提高了274.74kJ/mol。 展开更多
关键词 含能材料 连续结晶 微型Taylor-Couette结晶器 1 1-二氨基-2 2-二硝基乙烯(FOX-7)
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双基片状发射药压延过程物料内部结构的演变
5
作者 李曼曼 任欣宇 +4 位作者 郭志罡 岳春晖 魏伦 李强 王琼林 《含能材料》 北大核心 2026年第1期100-109,共10页
为探究双基片状发射药在压延过程中物料内部结构及力学性能的演变规律,通过系统取样分析吸收药团、薄压延(1、3、5、7次)、厚压延(1、3、5、7、10次)及精压延4个典型阶段的样品,综合运用扫描电镜(SEM)、微焦点CT(μ-CT)、傅里叶变换红... 为探究双基片状发射药在压延过程中物料内部结构及力学性能的演变规律,通过系统取样分析吸收药团、薄压延(1、3、5、7次)、厚压延(1、3、5、7、10次)及精压延4个典型阶段的样品,综合运用扫描电镜(SEM)、微焦点CT(μ-CT)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、拉伸测试、动态热机械分析(DMA)及线胀系数测定等多种表征手段,深入揭示了物料在热-力耦合作用下的微观结构演化、组分相互作用及宏观性能变化。结果表明:薄压延阶段是主要的驱水过程,物料含水量由初始的22.6%降至0.46%,密度相应由1.474 g·cm^(-3)提升至1.611 g·cm^(-3),NC纤维骨架清晰可见,塑化初步进行;厚压延阶段是塑化关键期,NG分子深入NC分子链间,破坏其原有氢键网络并形成新的分子间作用,致使材料断裂伸长率显著提升至50%以上,内部孔隙与缺陷基本消除,结构趋于均匀致密;精压延阶段则主要完成物料的最终定厚,物料内部结构与基本力学性能无明显变化。 展开更多
关键词 双基片状药 压延 塑化 内部结构 力学性能
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火炸药用低温自修复材料研究进展
6
作者 赵桓 宋秀铎 +2 位作者 王刚 杨巍璐 胡义文 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期22-29,I0001,共9页
聚焦于低温(50℃以下)自修复材料,综述了基于氢键、二硫键、动态金属配体、离子偶极作用和多种自修复方式协同作用的低温自修复材料在火炸药中的应用研究进展,讨论并对比了各类材料修复效果、修复机制、对火炸药力学性能影响以及适用范... 聚焦于低温(50℃以下)自修复材料,综述了基于氢键、二硫键、动态金属配体、离子偶极作用和多种自修复方式协同作用的低温自修复材料在火炸药中的应用研究进展,讨论并对比了各类材料修复效果、修复机制、对火炸药力学性能影响以及适用范围。提出自修复材料应用于火炸药解决存贮、使用过程中结构失效问题的研究重点方向,应着力解决固体填料对修复性能影响、自修复机制、含修复材料火炸药在使用条件下的效果评价等技术问题,以促进自修复材料在火炸药中的应用。附参考文献49篇。 展开更多
关键词 材料科学 火炸药 低温自修复 黏合剂 本征型自修复 自修复材料
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典型储氢材料对RDX基温压炸药爆轰性能和热稳定性的影响研究
7
作者 姚佳 汤有富 +1 位作者 张顺双 王浩 《火工品》 北大核心 2026年第1期100-105,共6页
为探究典型储氢材料对RDX基温压炸药爆轰性能及热稳定性的影响,本研究通过空中爆炸实验与热分析实验,对分别添加MgH_(2)、TiH_(2)和ZrH_(2)3种储氢材料的RDX基温压炸药的爆轰特性及热分解行为进行了深入分析。实验结果显示:相较于纯RDX... 为探究典型储氢材料对RDX基温压炸药爆轰性能及热稳定性的影响,本研究通过空中爆炸实验与热分析实验,对分别添加MgH_(2)、TiH_(2)和ZrH_(2)3种储氢材料的RDX基温压炸药的爆轰特性及热分解行为进行了深入分析。实验结果显示:相较于纯RDX炸药,RDX/MgH2温压炸药展示出更高的冲击波峰值压力和正冲量,分别达到27.8kPa和8.79Pa·s,增幅分别为3.73%和5.52%;RDX/MgH2样品的热分解终止温度下降了7℃,活化能降低了7kJ·mol^(-1);而RDX/TiH_(2)和RDX/ZrH2样品的热分解终止温度分别提升了1.8℃和4.6℃,活化能分别升高了0.8 kJ·mol^(-1)和5.2 kJ·mol^(-1)。研究结果表明,MgH2能够显著增强RDX炸药的爆轰性能,但会对其热稳定性产生负面影响。相对而言,TiH2和ZrH2的加入则对RDX炸药的热稳定性有改善作用。 展开更多
关键词 储氢材料 温压炸药 爆轰性能 热稳定性 活化能
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含超细铝粉AP/HTPB复合固体推进剂燃烧特性的数值研究
8
作者 白中元 余永刚 《含能材料》 北大核心 2026年第2期154-164,共11页
固体火箭推进剂的燃烧性能优化对发动机性能提升具有重要意义,其中铝颗粒因其高反应活性和高能量密度被广泛用作金属添加剂。基于气相五步反应机理构建了AP/HTPB/Al二维周期性三明治均质化稳态燃烧模型,并通过数值模拟与实验数据对比验... 固体火箭推进剂的燃烧性能优化对发动机性能提升具有重要意义,其中铝颗粒因其高反应活性和高能量密度被广泛用作金属添加剂。基于气相五步反应机理构建了AP/HTPB/Al二维周期性三明治均质化稳态燃烧模型,并通过数值模拟与实验数据对比验证了模型的可靠性。研究发现,随着压力从0.2 MPa增至6.5 MPa,火焰结构呈现从预混燃烧向扩散燃烧转变的变化规律,同时热释放核心逐渐向燃烧表面靠近。在恒定压力条件下,推进剂的燃烧速率随超细铝粉(UFAl)含量的增加显著提高,而其压力指数则随UFAl含量的增加呈现先降后升的变化趋势,这意味着在提升燃速的同时需兼顾燃烧稳定性,两者之间存在一定的平衡区间。 展开更多
关键词 复合固体推进剂 超细铝粉 火焰结构 燃烧速率 压力指数
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基于分形维数的老化NEPE推进剂拉伸损伤演化表征与分析
9
作者 张涛 姬永超 +5 位作者 李卓 陈家兴 刘晓晗 田丽敏 梁文龙 莫世良 《含能材料》 北大核心 2026年第2期130-137,共8页
为定量研究老化前后硝酸酯增塑聚醚(Nitrate Ester Plasticized Polyether,NEPE)推进剂在拉伸下的表面细观损伤,开展了不同老化时间(0,7,40,80 d)的热加速老化实验,采用场发射电子显微镜(FE-SEM)配合原位拉伸台进行了原位拉伸实验并数... 为定量研究老化前后硝酸酯增塑聚醚(Nitrate Ester Plasticized Polyether,NEPE)推进剂在拉伸下的表面细观损伤,开展了不同老化时间(0,7,40,80 d)的热加速老化实验,采用场发射电子显微镜(FE-SEM)配合原位拉伸台进行了原位拉伸实验并数字化处理了拍摄图像。采用分形维数定量化表征分析了推进剂不同老化阶段细观损伤演化过程,研究了老化前后推进剂孔隙率法与分形维数法在细观损伤表征上的差异。结果表明:分形维数能有效表征不同老化阶段NEPE推进剂的表观损伤过程。当伸长率小于20%时,分形维数随伸长率增加而增大,且增速较快;当伸长率在20%~60%时,分形维数仍随伸长率增加而增大,但增速放缓,并发现老化时间越长,分形维数与伸长率的线性关系更显著的规律;当伸长率大于60%后,不同老化阶段推进剂分形维数随伸长率呈不规则变化。孔隙率法与分形维数法对比表征老化前后推进剂拉伸过程存在差异,且老化后差异更加显著,孔隙率法主要量化孔隙面积占比,分形维数法则表征表面形貌的粗糙度与复杂度特征。 展开更多
关键词 NEPE推进剂 老化 细观损伤 分形维数 原位拉伸
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热老化复合改性双基推进剂变温松弛模量模型研究
10
作者 刘家铭 杨保雨 +3 位作者 朱亮 杨春庆 邓恒 党进锋 《含能材料》 北大核心 2026年第2期146-153,共8页
为提升固体发动机装药长期贮存性能评估的准确性,解决现有模型难以同时耦合温度与老化时间效应的关键问题,实现宽温域、全老化周期内松弛模量的高精度预测。基于复合改性双基推进剂在343.15 K下加速老化实验获取的应力松弛数据,应用时间... 为提升固体发动机装药长期贮存性能评估的准确性,解决现有模型难以同时耦合温度与老化时间效应的关键问题,实现宽温域、全老化周期内松弛模量的高精度预测。基于复合改性双基推进剂在343.15 K下加速老化实验获取的应力松弛数据,应用时间-温度等效原理,通过引入老化时间作为内变量,构建了考虑老化效应的变温松弛模量模型。模型结果表明,在233.15~323.15 K的测试温度范围内,以及343.15 K高温加速老化0~100 d的条件下,模型预测曲线与实验数据均呈现良好的一致性,说明该模型能够有效反映CMDB推进剂松弛模量在宽温域和全老化周期内的变化规律。 展开更多
关键词 复合改性双基推进剂 热老化 变温 主曲线 应力松弛模量模型
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PVP诱导结晶制备FOX-7纳米片
11
作者 林佳 罗庆平 +3 位作者 尹婷 曹志鸿 伍波 段晓惠 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期38-44,I0002,共8页
为了获得片层结构的1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7),以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结晶诱导剂,通过溶剂-非溶剂法制备了FOX-7纳米片;采用SEM、XRD、DSC对所制备样品的形貌、结构与热性能进行了表征,并对其机械感度进行了测试分析。结果表... 为了获得片层结构的1,1-二氨基-2,2-二硝基乙烯(FOX-7),以聚乙烯吡咯烷酮(PVP)为结晶诱导剂,通过溶剂-非溶剂法制备了FOX-7纳米片;采用SEM、XRD、DSC对所制备样品的形貌、结构与热性能进行了表征,并对其机械感度进行了测试分析。结果表明,在不同含量的PVP的诱导下,FOX-7分子结晶向层状堆积方向生长,重结晶成不同横向尺寸和厚度的片状晶体;当PVP的质量分数为1.5%时,所制备的FOX-7片状晶体的横向尺寸最大;当PVP的质量分数为3%时,所制备的FOX-7片状晶体的厚度在200~300 nm之间。PVP对FOX-7的吸附作用及两者之间氢键的形成对FOX-7纳米片的形成具有重要影响;所制备的FOX-7纳米片的表观分解放热焓随PVP含量的增加而逐渐提高,同时其热分解温度范围相比原料变窄,放热效率提高;与原料相比,所制备的片层FOX-7的摩擦感度有较大幅度下降,FOX-7片状晶体的滑移降感效果较明显;当PVP质量分数为1.5%时,所制备的FOX-7片层颗粒较完美,摩擦感度最低,为288 N。 展开更多
关键词 物理化学 PVP FOX-7 诱导结晶 纳米片 感度 表面活性剂
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不同加载应变率下HTPB复合固体推进剂的低温力学性能
12
作者 赖建伟 常建 +2 位作者 吴寒菁 周源 袁胜智 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期90-96,I0004,共8页
为分析加载应变率对HTPB复合固体推进剂低温力学性能的影响,在温度-50~25℃及14~200 mm/min拉伸速率下开展了固体推进剂的定/变速率单轴拉伸力学性能实验。结果表明,在定速率拉伸下,温度越低,拉伸速率越小,推进剂脱湿现象越严重。推进... 为分析加载应变率对HTPB复合固体推进剂低温力学性能的影响,在温度-50~25℃及14~200 mm/min拉伸速率下开展了固体推进剂的定/变速率单轴拉伸力学性能实验。结果表明,在定速率拉伸下,温度越低,拉伸速率越小,推进剂脱湿现象越严重。推进剂力学性能与温度和应变率具有较强的相关性,最大拉伸强度和弹性模量随应变率增加和温度降低逐渐增大,脱湿应变则相反。低温对推进剂的弹性模量和脱湿应变的影响比应变率的影响更显著,而应变率对最大拉伸强度的影响比温度的影响更显著;在变速率拉伸下,推进剂力学性能对低温更加敏感,最大拉伸强度和最大拉伸应变都随着温度降低而显著下降;在-40℃低温下,最大拉伸强度分别从高速率加载时的1.89 MPa和2.18 MPa降至变速率加载时的1.47 MPa和1.60 MPa,而最大拉伸应变分别从高速率加载时的61%和70%降至变速率加载时的51%和58%。 展开更多
关键词 材料力学 固体推进剂 力学性能 加载应变率 HTPB 脱湿
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基于机器学习评价硝化纤维素塑化工艺的可靠性研究
13
作者 马佳诚 李雯佳 +1 位作者 李世影 周杰 《含能材料》 北大核心 2026年第1期70-81,共12页
为了评估硝化纤维素塑化工艺的可靠性,采用机器学习的方法,以抗冲击强度作为主要评价指标,建立了硝化纤维素塑化的多因素二次回归模型。模型自变量包括塑化温度、含氮量、塑化时间、溶棉比及醇醚比,通过响应面法进行工艺参数交互作用分... 为了评估硝化纤维素塑化工艺的可靠性,采用机器学习的方法,以抗冲击强度作为主要评价指标,建立了硝化纤维素塑化的多因素二次回归模型。模型自变量包括塑化温度、含氮量、塑化时间、溶棉比及醇醚比,通过响应面法进行工艺参数交互作用分析。结果显示,各工艺参数之间均具有显著的交互作用。为了克服传统线性回归模型在小样本和强非线性条件下的局限性,引入随机森林模型并结合非线性修正机制,同时对小样本进行以高斯扰动为基础的数据增强,显著提升模型稳健性与可靠性,组合模型的决定系数(R^(2) )为0.98,均方误差(MSE)为0.0341(kJ·m^(-2))2,5折交叉验证结果表明,模型的平均决定系数(R^(2) )为0.95,平均均方误差为0.63(kJ·m^(-2))2,表明模型具有较高的拟合精度和良好的泛化能力。特征重要性分析表明,含氮量具有远高于其他变量的重要性,是影响抗冲击强度的主导因素。为硝化纤维素塑化工艺的参数优化与工艺可靠性评估提供了新的理论依据和方法支持。 展开更多
关键词 硝化纤维素 抗冲击强度 机器学习 响应面法 随机森林模型 非线性修正
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HMX基PBX热循环响应与损伤演化机制
14
作者 孙明杰 崔皓洋 +2 位作者 康巨威 黄欣悦 侯聪花 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期55-64,I0003,共11页
为系统研究HMX基PBX在热循环冲击下的热应力响应与损伤演化行为,以理论密度90.10%的HMX基PBX药柱为研究对象,利用Abaqus有限元软件模拟其在热载荷下的热应力分布规律,探讨由热应力引起的热损伤演化机制;同时结合扫描电镜(SEM)与工业CT... 为系统研究HMX基PBX在热循环冲击下的热应力响应与损伤演化行为,以理论密度90.10%的HMX基PBX药柱为研究对象,利用Abaqus有限元软件模拟其在热载荷下的热应力分布规律,探讨由热应力引起的热损伤演化机制;同时结合扫描电镜(SEM)与工业CT对药柱进行细观表征,利用Avizo软件实现孔隙结构的可视化分析。结果显示,药柱在热冲击过程中出现温度梯度,伴随应力峰值迟滞;裂纹从外部向中心区域发生演化且扩展行为与热应力分布方向一致,热处理后孔隙率由13.54%升至17.99%,孤立孔隙存在向连通孔隙发展的趋势。研究表明热应力是使HMX基PBX产生损伤演化的驱动因素。 展开更多
关键词 材料力学 HMX基PBX 高聚物黏结炸药 热冲击 ABAQUS 孔隙演化
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一体化与分体式爆炸箔飞片运动形态差异性分析与性能对比
15
作者 张清波 雍顺 +4 位作者 李雅瑟 谢浚尧 周杨 王成玲 先明春 《含能材料》 北大核心 2026年第1期60-69,共10页
桥箔表面直接集成飞片的一体化发火组件结构是爆炸箔产品的优化方向之一,可解决分体式结构在装配一致性上的问题,但一体化成型方式所带来的飞片运动形态差异性尚不可知,相关差异性对产品工作性能的影响程度也未有试验数据支撑,阻碍一体... 桥箔表面直接集成飞片的一体化发火组件结构是爆炸箔产品的优化方向之一,可解决分体式结构在装配一致性上的问题,但一体化成型方式所带来的飞片运动形态差异性尚不可知,相关差异性对产品工作性能的影响程度也未有试验数据支撑,阻碍一体化爆炸箔技术的发展与优化。基于此,本研究通过数值模拟分析了一体化和分体式两种结构下飞片的运动形态,对其产生机理进行了探讨;基于非带药发火试验验证仿真结论,采用升降法进行爆炸箔产品性能对比,揭示了运动形态差异性对性能的影响程度。结果表明,一体化结构能确保飞片被快速剪切成型且呈现为平整圆片,运动过程也不易发生裂解,一体化结构下完整飞片的获得率可超过75%。一体化爆炸箔产品的最小全发火电压下降52V,且电压标准差从8.01V下降至6.08V,证明具备稳定运动形态的一体化飞片对发火具有促进作用。 展开更多
关键词 爆炸箔 一体化 飞片 运动形态 输出性能
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含能材料热解机理分析与诊断技术进展
16
作者 宋朝强 柴贵权 +1 位作者 覃元 严启龙 《含能材料》 北大核心 2026年第2期198-214,共17页
为深入理解含能材料热分解行为,本文综述了量子化学计算、分子动力学模拟、热分析联用表征以及光谱与结构表征等主要研究技术的应用进展,总结了其在反应路径识别、能量释放与结构演化表征方面的优势与局限。量子化学计算可解析反应势能... 为深入理解含能材料热分解行为,本文综述了量子化学计算、分子动力学模拟、热分析联用表征以及光谱与结构表征等主要研究技术的应用进展,总结了其在反应路径识别、能量释放与结构演化表征方面的优势与局限。量子化学计算可解析反应势能面与初始键断裂过程,但受计算规模限制,主要适用于小分子体系;分子动力学模拟能够追踪原子运动与能量转移,适于分析典型分解路径,但时间尺度有限;热分析联用技术可同步获取热效应与气相产物信息,而对瞬态中间体的识别能力仍存在不足;光谱与结构表征技术可分析相变、键重排与价态变化等过程,但受分辨率约束,难以捕捉快速结构演化。通过对不同技术的比较分析,未来研究需加强理论模拟与原位高分辨实验的协同,结合机器学习势能函数、高通量计算与多尺度建模方法,推动含能材料热分解机理研究向多尺度耦合与可预测建模方向发展,以提升对复杂热分解行为的表征与预测能力。 展开更多
关键词 含能材料 热分解机理 理论模拟 热分析联用 光谱与结构表征
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水合肼在梯度硝基发射药构筑过程中的扩散行为
17
作者 李杨 顾玉乐 +4 位作者 王欣雨 范红蕾 孙佳琦 李纯志 吴晓青 《含能材料》 北大核心 2026年第2期138-145,共8页
为了研究水合肼在硝化棉基发射药中的扩散规律及其对发射药表层硝酸酯基梯度分布的影响,采用分子动力学模拟与实验验证相结合的方法对水合肼在梯度硝基发射药构筑过程中的扩散行为进行了研究,构建了NC/N_(2)H_(4)/H_(2)O三元体系,考察... 为了研究水合肼在硝化棉基发射药中的扩散规律及其对发射药表层硝酸酯基梯度分布的影响,采用分子动力学模拟与实验验证相结合的方法对水合肼在梯度硝基发射药构筑过程中的扩散行为进行了研究,构建了NC/N_(2)H_(4)/H_(2)O三元体系,考察了硝化棉含氮量、反应温度和水合肼浓度对扩散行为的影响;同时利用一步绿色合成法制备梯度硝基单基发射药,并结合超景深显微镜、拉曼线扫和X射线光电子能谱对结构及成分分布进行了表征。结果表明,硝化棉含氮量升高可显著增加扩散系数和自由体积分数,并增强径向分布函数峰值,说明高含氮量有利于水合肼迁移并强化其局部作用;温度和浓度升高同样促进扩散并增大自由体积分数,但径向分布函数峰值减小,反映出在更剧烈的分子运动下局部排布趋于分散,短程相互作用减弱。反应层厚度随温度和浓度增加而加深,硝酸酯基特征峰和N 1s含量均由外向内逐渐升高,呈现出梯度分布特征。 展开更多
关键词 硝化棉含氮量 水合肼 分子动力学模拟 梯度硝基发射药
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Cr_(2)O_(3)对CL-20热分解过程的催化机理
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作者 赵宁宁 马海霞 +2 位作者 姚二岗 安亭 赵凤起 《火炸药学报》 北大核心 2026年第1期45-54,I0002,共11页
为阐明Cr_(2)O_(3)纳米颗粒对CL-20热分解的催化机制,通过差示扫描量热法(DSC)结合多模型动力学分析,对比了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20复合体系的热行为与反应动力学;运用FWO法、KAS法和Friedman法解析了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20热分解... 为阐明Cr_(2)O_(3)纳米颗粒对CL-20热分解的催化机制,通过差示扫描量热法(DSC)结合多模型动力学分析,对比了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20复合体系的热行为与反应动力学;运用FWO法、KAS法和Friedman法解析了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20热分解过程的动力学参数,并基于Šesták-Berggren经验方程对相应热分解反应进行模型重建;采用热红联用技术探讨了CL-20及Cr_(2)O_(3)/CL-20的热分解路径和产物演化过程。结果表明,Cr_(2)O_(3)纳米颗粒可使CL-20热分解反应的自加速分解温度、临界热点火温度、热分解峰温和热爆炸临界温度分别降低12.8、13.4、8.4、8.7℃,表观活化能降低9.6 kJ/mol;Cr_(2)O_(3)/CL-20的热分解过程遵循n级动力学方程f(α)=2.633α^(0.788)(1-α)^(0.586),表明Cr_(2)O_(3)纳米颗粒可加速CL-20热分解过程,并改变其反应路径。Cr_(2)O_(3)/CL-20热分解气态产物为N_(2)O、CO_(2)、CO、NO、HNCO、HCN。 展开更多
关键词 物理化学 Cr_(2)O_(3) CL-20 燃烧催化剂 热分解行为 催化性能 热动力学
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冲塞载荷下浇注炸药局域化变形流动-点火响应模拟
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作者 盛星宇 杨昆 +3 位作者 路一鸣 吴艳青 段卓平 黄风雷 《含能材料》 北大核心 2026年第1期1-15,共15页
针对浇注炸药冲塞安全性评价试验中装药变形与点火响应机制不清的问题,发展了浇注PBX炸药粘弹粘塑性变形-多热点竞争点火模型,考虑微裂纹摩擦,微孔洞塌缩、局部粘性剪切流动生热等多种热点机制,开展了冲塞撞击下浇注炸药宏细观流变-点... 针对浇注炸药冲塞安全性评价试验中装药变形与点火响应机制不清的问题,发展了浇注PBX炸药粘弹粘塑性变形-多热点竞争点火模型,考虑微裂纹摩擦,微孔洞塌缩、局部粘性剪切流动生热等多种热点机制,开展了冲塞撞击下浇注炸药宏细观流变-点火响应模拟,获取了不同落高、冲塞长度与冲塞形状下炸药装药压力、剪切流动与点火响应规律。结果表明:冲塞撞击下装药点火响应过程由压力与剪切应变率共同驱动,两者在高位重叠时,其所导致的局部粘性剪切流动为主导热点机制。相同冲塞直径下,较大的冲塞长径比会诱发冲塞上方装药产生更高压力与剪切流动,伴随更长的冲塞作用时间,形成较大的冲量,使得装药点火更易发生,点火临界高度降低。相较于平头冲塞,卵形头冲塞会显著降低装药的点火临界高度。研究结果可为穿刺式低速长脉冲机械刺激下浇注炸药点火响应及其细观机制解读、异物刺入下弹药跌落安全性评价及数值计算表征方法构建提供技术支撑。 展开更多
关键词 冲塞试验 浇注炸药 宏细观模型 局域化流动-点火 数值模拟
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超声振动作用下PBX成型过程的离散元模拟
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作者 何良泽 李晨亮 +3 位作者 吕珂臻 丁晓敏 冯立羊 吕晓龙 《兵器材料科学与工程》 北大核心 2026年第1期17-25,共9页
为研究横向超声振动对PBX(plastic bonded explosive)成型过程及其作用机理的影响,在较低压制速度下,分别对有无超声振动作用的PBX试样成型过程进行了模拟,并探讨了横向超声振动下不同压制速度对成型过程的影响。结果表明:在较低压制速... 为研究横向超声振动对PBX(plastic bonded explosive)成型过程及其作用机理的影响,在较低压制速度下,分别对有无超声振动作用的PBX试样成型过程进行了模拟,并探讨了横向超声振动下不同压制速度对成型过程的影响。结果表明:在较低压制速度下,超声振动能有效降低PBX试样的孔隙率,相较于无振动条件,施加振动时孔隙率下降更显著。横向振动载荷有助于改善PBX颗粒的流动性,增强颗粒间有效接触,从而提高压制过程中颗粒间的载荷传递能力。在较低压制速度下,PBX颗粒的运动速度受压制速度与超声振动共同影响;而在较高压制速度下,颗粒的流动主要源于两侧压头传递的速度,颗粒在压头作用下发生位移,超声振动使其在该位置产生高频微幅振动。因此,为使PBX试样成型更均匀,应使超声振动功率与压制速度相匹配,避免采用过高的压制速度。 展开更多
关键词 高聚物粘结炸药 超声振动 流动性 离散元法
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