TMETN/TEGDN混合硝酸酯增塑剂性能研究

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作者 韩世民 张航 +3 位作者 张少奎 刘江波 王勃 薛金强 《化学推进剂与高分子材料》 2025年第1期26-31,共6页

以二缩三乙二醇和三羟甲基乙烷为原料,分别经硝硫混酸硝化制备了质量分数均≥99%的二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN),通过红外和核磁对2种化合物进行了结构表征,分析结果与物质结构吻合。配制了不同比例的TMET... 以二缩三乙二醇和三羟甲基乙烷为原料,分别经硝硫混酸硝化制备了质量分数均≥99%的二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN),通过红外和核磁对2种化合物进行了结构表征,分析结果与物质结构吻合。配制了不同比例的TMETN/TEGDN混合硝酸酯,研究表明:TEGDN和TMETN 20℃时的密度分别为1.3356、1.4693 g/cm^(3),20℃时的黏度分别为10.85、148.30 mPa·s,玻璃化温度(T_(g))分别为–78.65、–63.20℃,燃烧热分别为14316、10993 J/g;混合硝酸酯的w(TMETN)与密度和燃烧热均呈线性关系,线性拟合程度较高;混合硝酸酯的T_(g)介于TEGDN和TMETN的之间,随TMETN含量增加而逐渐升高;混合硝酸酯存在超额黏度,TEGDN质量分数为30%~40%时超额黏度绝对值达到最大,TEGDN的加入能够降低TMETN黏度。 展开更多

关键词 含能增塑剂 tmetn TEGDN 硝酸酯

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微反应技术合成不敏感硝酸酯增塑剂TMETN和PGDN 被引量：16

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作者 汪营磊 刘卫孝 +5 位作者 汪伟 朱勇 李斌栋 陈斌 丁峰 姬月萍 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期359-362,368,共5页

利用微反应技术,分别以1,2-丙二醇、三羟甲基乙烷为原料,硝硫混酸为硝化剂,合成了1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN);采用红外光谱、核磁共振等对其结构进行了表征,同时优化了微反应器硝化反应条件。结果表明,TMET... 利用微反应技术,分别以1,2-丙二醇、三羟甲基乙烷为原料,硝硫混酸为硝化剂,合成了1,2-丙二醇二硝酸酯(PGDN)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN);采用红外光谱、核磁共振等对其结构进行了表征,同时优化了微反应器硝化反应条件。结果表明,TMETN和PGDN结构与间歇式合成产物一致,合成TMETN的较佳硝化温度为17~20℃,硝酸与三羟甲基乙烷的最佳摩尔比为5.6∶1.0,收率达90.0%以上,纯度达98.5%;合成PGDN的较佳反应温度为20~22℃,硝酸与1,2-丙二醇的摩尔比为2.7∶1.0。该工艺具有反应温度范围宽、硝酸用量少和收率高等优点。 展开更多

关键词 微反应器 硝化 1 2丙二醇二硝酸酯(PGDN) 三羟甲基乙烷三硝酸酯(tmetn) 增塑剂

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含TMETN的钝感推进剂燃烧特性数值模拟 被引量：6

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作者 赵凤起 徐司雨 +3 位作者 仪建华 高红旭 宋洪昌 李上文 《含能材料》 EI CAS CSCD 2006年第6期406-410,共5页

通过分析三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)热分解特性,确定了TMETN的化学结构参数,模拟了含TMETN的钝感低特征信号推进剂的燃速和压强指数数据,阐明了TMETN对此类推进剂燃烧性能的影响规律,论述了某种有机钾盐消焰剂(KD)对此类推进剂燃速的... 通过分析三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)热分解特性,确定了TMETN的化学结构参数,模拟了含TMETN的钝感低特征信号推进剂的燃速和压强指数数据,阐明了TMETN对此类推进剂燃烧性能的影响规律,论述了某种有机钾盐消焰剂(KD)对此类推进剂燃速的作用效果。数值模拟结果显示,理论计算值与实测值吻合的很好;含TMETN的钝感低特征信号推进剂燃速随TMETN含量增加而降低,其压强指数增加;KD可提高此类推进剂的燃速,并可辅助“铅-铜-炭”复合燃烧催化剂增强此类推进剂的平台作用效果。 展开更多

关键词 物理化学 固体推进剂 tmetn 钝感 燃烧 消焰剂 数值模拟

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钾盐消焰剂与TMETN和燃烧催化剂相互作用的实验研究 被引量：6

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作者 赵凤起 陈沛 +2 位作者 李上文 阴翠梅 罗阳 《含能材料》 EI CAS CSCD 2001年第3期100-103,共4页

利用高压差示扫描量热仪 (PDSC)研究了不同钾盐与三羟甲基乙烷三硝酸酯 (TMETN )和燃烧催化剂在热分解过程中的相互作用。热分析数据表明 ,钾盐与TMETN和燃烧催化剂Pb Cu CB之间存在着明显的相互作用。在三种钾盐中 ,K3AlF6对催化剂Φ P... 利用高压差示扫描量热仪 (PDSC)研究了不同钾盐与三羟甲基乙烷三硝酸酯 (TMETN )和燃烧催化剂在热分解过程中的相互作用。热分析数据表明 ,钾盐与TMETN和燃烧催化剂Pb Cu CB之间存在着明显的相互作用。在三种钾盐中 ,K3AlF6对催化剂Φ Pb分解出活性组分PbO有破坏作用 。 展开更多

关键词 钾盐 三羟甲基乙烷三硝酸酯 tmetn 燃烧催化剂 热分解 高压差示扫描量热仪 PDSC 推进剂 消焰剂 相互作用 实验

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金属粉对NC/TMETN/FOX-7低敏感改性双基推进剂燃烧性能的影响 被引量：7

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作者 李军强 何俊武 +2 位作者 张超 王江宁 杨立波 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期84-88,I0005,共6页

采用燃速-靶线法研究了铝粉(Al)、镁铝合金粉(Mg-Al)和硼粉(B)以及铝粉含量、粒度等对NC/TMETN/FOX-7改性双基推进剂燃烧性能(燃速和压强指数)的影响;采用单幅放大彩色摄影法研究了其火焰结构。结果表明,推进剂配方中添加金属粉可提高NC... 采用燃速-靶线法研究了铝粉(Al)、镁铝合金粉(Mg-Al)和硼粉(B)以及铝粉含量、粒度等对NC/TMETN/FOX-7改性双基推进剂燃烧性能(燃速和压强指数)的影响;采用单幅放大彩色摄影法研究了其火焰结构。结果表明,推进剂配方中添加金属粉可提高NC/TMETN/FOX-7改性双基推进剂的燃速,金属粉使推进剂燃速的增大幅度由大到小依次为:Al-Mg>Al>B;随着Al粉(粒径12.5μm)质量分数由0增至10%,NC/TMETN/FOX-7推进剂的燃速先增大后减小,当铝粉质量分数为5%时推进剂燃速最高,达到21.19mm/s;NC/TMETN/FOX-7改性双基推进剂的燃速随着铝粉粒度的增大而增大,铝粉粒径由12.5μm增至45μm时,10MPa下推进剂的燃速由21.19mm/s增至24.47mm/s,8～14MPa的压强指数降至0.20以下;NC/TMETN/FOX-7推进剂的火焰结构与NC/NG基推进剂相似,由预热区、亚表面及表面区、暗区和火焰区组成,各区之间的界限不明显。 展开更多

关键词 物理化学 改性双基推进剂 燃速 压强指数 tmetn 金属粉 FOX-7 燃速-靶线法

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NC/TMETN黏结体系的多尺度模拟及实验研究 被引量：5

6

作者 张超 王可 +7 位作者 李军强 李伟 胡义文 陶磊 陈俊波 王江宁 杨立波 袁志锋 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期589-596,共8页

采用分子动力学(MD)和耗散分子动力学(DPD)方法研究了不同含量三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)对硝化棉(NC)的增塑效果,并通过静态力学性能及机械感度测试对模拟结果进行了验证。结果表明,NC/TMETN质量比为1.3∶1.0时,体系中NC的回转半径最... 采用分子动力学(MD)和耗散分子动力学(DPD)方法研究了不同含量三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)对硝化棉(NC)的增塑效果,并通过静态力学性能及机械感度测试对模拟结果进行了验证。结果表明,NC/TMETN质量比为1.3∶1.0时,体系中NC的回转半径最大(20.41)且氢键作用最强,此外硝酸酯键拥有较小的平均引发键键长和最小的最大引发键键长,表明该质量比的NC/TMETN体系力学性能和安全性能最好,TMETN对NC具有较好的增塑效果。NC/TMETN(质量比1.3∶1.0)体系的混匀程度和混匀时间均优于NC/TMETN(质量比1.2∶1.0)体系,进一步表明该黏结体系中TMETN对NC的增塑效果更好。实验测得NC/TMETN(质量比1.3∶1.0)体系在20℃下的拉伸强度达到16.22 MPa,撞击感度为67.7 cm,摩擦感度为4%,其力学性能和安全性能均为最好,很好地验证了MD和DPD模拟结果。 展开更多

关键词 应用化学 NC/tmetn黏结体系 分子动力学(MD) 耗散分子动力学(DPD)

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含钾盐的NC/TMETN基钝感双基推进剂火焰结构研究 被引量：9

7

作者 赵凤起 陈沛 +2 位作者 李上文 王瑛 高茵 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期74-78,共5页

利用单幅放大摄影法研究了含钾盐消焰剂的NC/TMETN (三羟甲基乙烷三硝酸酯 )基钝感推进剂的火焰结构。结果表明 ,不同的钾盐导致该类推进剂的火焰结构各不相同。含有机钾盐KD的推进剂的火焰结构保持了平台双基推进剂火焰结构的特征 ,而... 利用单幅放大摄影法研究了含钾盐消焰剂的NC/TMETN (三羟甲基乙烷三硝酸酯 )基钝感推进剂的火焰结构。结果表明 ,不同的钾盐导致该类推进剂的火焰结构各不相同。含有机钾盐KD的推进剂的火焰结构保持了平台双基推进剂火焰结构的特征 ,而含K3AlF6 的推进剂却有着完全不同的火焰结构。由此可发现K3AlF6 展开更多

关键词 钝感双基推进剂 推进剂感度 火焰结构 推进剂燃烧 钾盐消焰剂 NC/tmetn基推进剂

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含不同钾盐消焰剂的NC/TMETN推进剂熄火表面特征研究 被引量：9

8

作者 陈沛 赵凤起 李上文 《火炸药学报》 CAS CSCD 2002年第3期47-50,22,共5页

利用扫描电镜 (SEM)和能谱仪研究了含不同钾盐的 NC/TMETN推进剂熄火表面特征 ,研究结果表明 ,有机钾盐 KD使推进剂熄火表面上 Cu元素的含量降低 ,导致 Pb和 Cu的复合催化作用减弱 ;而 KNO3 使推进剂熄火表面碳含量降低 ,铅球尺寸增大 ... 利用扫描电镜 (SEM)和能谱仪研究了含不同钾盐的 NC/TMETN推进剂熄火表面特征 ,研究结果表明 ,有机钾盐 KD使推进剂熄火表面上 Cu元素的含量降低 ,导致 Pb和 Cu的复合催化作用减弱 ;而 KNO3 使推进剂熄火表面碳含量降低 ,铅球尺寸增大 ,导致催化活性组分减少 ,催化作用减弱 ;K3 Al F6与铅的氧化物在推进剂熄火表面形成了 Pb F4,从而完全破坏了铅化物的催化作用。 展开更多

关键词 消焰剂 钾盐 NC/tmetn推进剂 熄火表面特征

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TMETN在浇铸改性双基推进剂中塑化性能的分子动力学模拟及实验研究

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作者 屈蓓 唐秋凡 +6 位作者 张亚俊 张正中 赵昱 樊学忠 付小龙 邓重清 李吉祯 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期316-321,共6页

为了将三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)应用于浇铸改性双基推进剂中以降低推进剂感度,通过分子动力学模拟不同增塑剂(NG,TMETN及NG/BTTN)与NC之间的相互作用,得到了其回旋半径、体积分布和径向分布函数等参数,并通过固化实验以及力学性能... 为了将三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)应用于浇铸改性双基推进剂中以降低推进剂感度,通过分子动力学模拟不同增塑剂(NG,TMETN及NG/BTTN)与NC之间的相互作用,得到了其回旋半径、体积分布和径向分布函数等参数,并通过固化实验以及力学性能、机械感度测试对模拟结果进行验证。结果表明,不同增塑剂中NG与NC的相互作用最强,回转半径最大,TMETN对NC的塑化能力较差,使用时应添加辅助增塑剂;固化实验结果显示只添加TMETN的推进剂即使升温至75℃也无法固化,而NG与TMETN质量比1∶1的推进剂则在70℃即可良好固化,同时可使推进剂特性落高H50达到58.6cm以上,摩擦感度降至40%以下,这与对NC塑化效果顺序为NG>NG/BTTN>TMETN的理论计算结果一致。 展开更多

关键词 浇铸改性双基推进剂 tmetn 塑化 感度 分子动力学模拟

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TMETN/NG混合增塑剂及NC共混体系的性能模拟 被引量：6

10

作者 陈京 刘萌 +3 位作者 何琦文 马义丁 徐抗震 樊学忠 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期483-488,共6页

为了探索高能钝感混合增塑剂与含能粘合剂相互作用对于体系性能的影响,以硝化棉(NC)为粘合剂,构建了含有三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)、硝化甘油(NG)以及三种不同质量比TMETN/NG混合增塑剂的五种共混模型。采用Materials Studio软件,... 为了探索高能钝感混合增塑剂与含能粘合剂相互作用对于体系性能的影响,以硝化棉(NC)为粘合剂,构建了含有三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)、硝化甘油(NG)以及三种不同质量比TMETN/NG混合增塑剂的五种共混模型。采用Materials Studio软件,利用分子动力学(MD)方法模拟了各共混体系的相互作用、力学性能、径向分布函数、O—NO2最大引发键长(Lmax)等参数。结果表明,共混模型中TMETN含量增加时,共混体系的结合能降低。含有混合增塑剂的共混模型力学性能优于单组分增塑剂共混模型。NG与TMETN质量比为3∶1时,两种硝酸酯增塑剂可以同时与NC建立强的氢键作用,并为共混体系提供较高的模量与较低的最大引发键长。结果显示,调整混合增塑剂质量比可以增强体系各组分的相互作用,从而提升共混体系的力学性能及引发键的稳定性。 展开更多

关键词 分子动力学(MD) 混合增塑剂 力学性能 感度 氢键 三羟甲基乙烷三硝酸酯(tmetn)

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不同TMETN/NG配比对CMDB推进剂塑化特性的影响 被引量：3

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作者 唐秋凡 屈蓓 +4 位作者 李吉祯 张林 张亚俊 张正中 樊学忠 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期489-495,共7页

为了提高三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)对NC的增塑效果,通过分子动力学模拟不同TMETN/NG配比条件下推进剂体系的回旋半径、自由体积等参数,研究NG部分取代TMETN对CMDB推进剂塑化特性的影响,并通过固化实验以及机械感度测试对模拟结果进... 为了提高三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)对NC的增塑效果,通过分子动力学模拟不同TMETN/NG配比条件下推进剂体系的回旋半径、自由体积等参数,研究NG部分取代TMETN对CMDB推进剂塑化特性的影响,并通过固化实验以及机械感度测试对模拟结果进行验证。结果表明,在计算范围内,随着NG含量的增加,体系的回旋半径、自由体积均先减小后增加,体系的塑化能力也是先减小后增大,且当NG取代质量分数40%及以上的TMETN时能有效改善体系的增塑效果;推进剂中NG与TMETN质量比大于2∶3时,推进剂样品才能正常固化;NG与TMETN质量比控制在3∶2～4∶1时,既能保证CMDB推进剂固化均匀,又能降低推进剂的机械感度。 展开更多

关键词 分子动力学模拟 tmetn NC 塑化特性 浇铸CMDB推进剂

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TMETN含量和NC含氮量对TMETN/NG混合硝酸酯发射药力学性能的影响 被引量：4

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作者 田宇 王英博 +1 位作者 何卫东 董军 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期175-179,I0004,共6页

为了改善发射药的力学性能,在硝胺发射药配方基础上,用三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)取代部分NG、改变NC含氮量,制备了2个系列的TMETN/NG混合硝酸酯发射药样品;采用冲击试验机、材料试验机测试了3个不同温度(-40、20和50℃)下发射药的冲... 为了改善发射药的力学性能,在硝胺发射药配方基础上,用三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)取代部分NG、改变NC含氮量,制备了2个系列的TMETN/NG混合硝酸酯发射药样品;采用冲击试验机、材料试验机测试了3个不同温度(-40、20和50℃)下发射药的冲击强度和压缩强度;利用密闭爆发器测试了发射药在高压(p_m≈600MPa)下的燃烧性能。结果表明,在试验范围内,发射药的低温冲击强度随着TMETN质量分数的增加(0、5%、10%、15%、20%)而逐渐增加,高温和常温下则呈现相反的趋势,而压缩强度在不同温度下均呈现上升的趋势;随着NC含氮量由12.2%增至13.0%,在不同温度下发射药冲击强度和压缩强度均呈现先小幅增加后逐渐减小的趋势;在高压条件下,发射药样品在不同温度条件下的p—t、L—B曲线均光滑,符合管状发射药正常燃烧的变化规律,未出现明显的破碎现象。 展开更多

关键词 物理化学 三羟甲基乙烷三硝酸酯(tmetn) 混合硝酸酯 硝酸酯发射药 力学性能 NC含氮量

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NC/TMETN共混体系分子动力学模拟 被引量：1

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作者 武宗凯 王江宁 +3 位作者 张超 宋秀铎 李军强 李伟 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2018年第5期49-53,共5页

为研究三羟甲基乙烷三硝酸酯（TMETN）改善NC（硝化纤维素）力学性能的效果及其作用机理,采用分子动力学模拟计算的方法,研究了NC/TMETN共混体系的结合能、分子间的径向分布函数及力学性能,并与NC/NG（硝化甘油）共混体系进行了对比。... 为研究三羟甲基乙烷三硝酸酯（TMETN）改善NC（硝化纤维素）力学性能的效果及其作用机理,采用分子动力学模拟计算的方法,研究了NC/TMETN共混体系的结合能、分子间的径向分布函数及力学性能,并与NC/NG（硝化甘油）共混体系进行了对比。结果表明：不同比例NC/TMETN共混模型的弹性模量、剪切模量和体积模量等均低于NC模型的,证明加入TMETN可有效增加NC的塑性;通过径向分布函数分析可知,NC/TMETN、NC/NG均存在较强的氢键和范德华力;相同质量比的NC/TMETN与NC/NG共混体系力学性能模拟结果表明,NC/TMETN与NC/NG的力学性能相近,验证了TMETN可取代NG作为NC的增塑剂。 展开更多

关键词 NC tmetn 共混 分子动力学模拟 力学性能

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NG/TMETN混合增塑PEG体系的力学、感度及相容性能 被引量：1

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作者 陈思彤 董可海 +3 位作者 夏成 王鑫 裴立冠 唐岩辉 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期522-532,共11页

为改善硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂的安全性,采用分子动力学和介观动力学模拟,探索了混合增塑剂NG/TMETN(硝化甘油/三羟甲基乙烷三硝酸酯)增塑聚乙二醇(PEG)的力学性能、感度和相容性,设计的体系有PEG/NG、PEG/TMETN、PEG/NG/TMETN-1、2... 为改善硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂的安全性,采用分子动力学和介观动力学模拟,探索了混合增塑剂NG/TMETN(硝化甘油/三羟甲基乙烷三硝酸酯)增塑聚乙二醇(PEG)的力学性能、感度和相容性,设计的体系有PEG/NG、PEG/TMETN、PEG/NG/TMETN-1、2、3(NG∶TMETN的质量比为3∶1,1∶1,1∶3)。结果表明:在五种体系中,PEG/TMETN具有最优的力学性能、最低的感度和最佳的相容性;但是考虑到TMETN的能量较NG低,研究发现"混合增塑体系"综合了NG的高能量和TMETN的优异性能,在PEG/NG体系中掺入TMETN可有效降低体系的感度、减弱PEG的结晶性和NG的自聚集情况、改善体系的相容性(介观形态分布更加均匀);虽然混合增塑体系的力学性能较单一增塑体系的略差,但当TMETN含量较高时(NG∶TMETN为1∶3),体系的力学性能得到了改善、且具有良好的加工性能;此外,增塑剂与PEG的分子间氢键可以较好地描述混合增塑体系(组分相同)的力学性能,而单一增塑体系的力学性能受物质本身性质和结构的影响更大;最大引发键键长和内聚能密度均可以表征混合增塑体系的热感度。 展开更多

关键词 混合增塑剂 三羟甲基乙烷三硝酸酯(tmetn) 力学性能 感度 相容性 分子模拟

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TMETN与PEG相容性影响因素的介观动力学模拟 被引量：1

15

作者 陈思彤 董可海 +2 位作者 夏成 裴立冠 唐岩辉 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期271-279,共9页

为预测增塑比、温度、PEG相对分子质量对TMETN/PEG相容性的影响规律,采用分子动力学模拟和介观动力学模拟,计算了TMETN(三羟甲基乙烷三硝酸酯)和预聚物PEG(聚乙二醇)的溶度参数(δ)、有序度参数和体系密度分布等。结果表明,随着增塑比增... 为预测增塑比、温度、PEG相对分子质量对TMETN/PEG相容性的影响规律,采用分子动力学模拟和介观动力学模拟,计算了TMETN(三羟甲基乙烷三硝酸酯)和预聚物PEG(聚乙二醇)的溶度参数(δ)、有序度参数和体系密度分布等。结果表明,随着增塑比增大,体系更容易达到平衡状态、相容性更好,PEG、TMETN聚集情况均得到改善,并且PEG的改善程度更大,这与"加大增塑剂用量会减弱PEG的结晶性"规律一致。随温度升高,PEG、TMETN的极性均增大,同时极性差值增大、介观粒子的有序度参数增大,这均表明体系的相容性变差;并且发现温度对PEG的影响更大,温度越高,体系相容性变差的幅度越大。随着PEG相对分子质量的增大,PEG的极性不断减弱,导致体系的相容性变差,不过变差的幅度在减小;此外,通过"高相对分子质量PEG分子间径向分布函数与TMETN的差异更大"也可得出体系相容性变差的结论。 展开更多

关键词 三羟甲基乙烷三硝酸酯(tmetn) 聚乙二醇(PEG) 相容性 分子动力学模拟 介观动力学模拟

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TMETN在固体推进剂中的应用进展

16

作者 刘永 王江宁 +4 位作者 李伟 陈太俊 杨忠敏 聂阳蝉 高志国 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2021年第5期1-6,共6页

介绍了国内外对新型硝酸酯类含能增塑剂三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)合成方法的研究,总结了TMETN在固体推进剂中的应用情况及存在的主要问题。认为TMETN作为一种新型含能增塑剂,具有优良的钝感性能和增塑性能,可在钝感推进剂中代替硝化... 介绍了国内外对新型硝酸酯类含能增塑剂三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)合成方法的研究,总结了TMETN在固体推进剂中的应用情况及存在的主要问题。认为TMETN作为一种新型含能增塑剂,具有优良的钝感性能和增塑性能,可在钝感推进剂中代替硝化甘油大量应用。 展开更多

关键词 三羟甲基乙烷三硝酸酯(tmetn) 钝感性能 含能增塑剂 固体推进剂

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典型含能增塑剂的热分解特性及机理研究进展

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作者 乔政 杨磊 +3 位作者 梁金虎 张晋超 曲文刚 张洋 《火炸药学报》 北大核心 2025年第10期890-907,I0001,共19页

综述了硝酸酯类、硝氧乙基硝胺类及偕二硝基类3类典型含能增塑剂在热分解释能特性、分解路径及机理方面的研究进展。分析表明,现有的研究揭示了其初始分解路径、热解温度及主要产物等特性,但在燃烧过程中的复杂化学动力学机制解析方面... 综述了硝酸酯类、硝氧乙基硝胺类及偕二硝基类3类典型含能增塑剂在热分解释能特性、分解路径及机理方面的研究进展。分析表明,现有的研究揭示了其初始分解路径、热解温度及主要产物等特性,但在燃烧过程中的复杂化学动力学机制解析方面仍存在明显不足,且缺乏高精度反应动力学模型,导致微观热分解数据难以有效支撑宏观推进剂燃烧行为的精准预测。指出未来研究应致力于发展极端条件下的高时空分辨燃烧诊断平台,以构建精准实验数据库,通过深度融合实验数据与多尺度计算模拟,构建并简化从微观到宏观的跨尺度燃烧模型,从而为实现含能增塑剂燃烧行为的精准预测与高效应用提供理论依据。附参考文献81篇。 展开更多

关键词 物理化学 含能增塑剂 固体推进剂 BuNENA tmetn NG NC BTTN

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典型含能钝感增塑剂在固体推进剂中的应用研究进展 被引量：4

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作者 袁志锋 胡松启 +1 位作者 刘林林 赵凤起 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期154-163,I0001,共11页

综述了目前应用较广泛的硝酸酯类增塑剂、硝氧乙基硝胺类增塑剂、偕二硝基类增塑剂3类含能钝感增塑剂在固体推进剂中的应用情况及对其性能的影响,并指出了今后含能钝感增塑剂研究的重点方向。指出含能钝感增塑剂优异的钝感性能和较高的... 综述了目前应用较广泛的硝酸酯类增塑剂、硝氧乙基硝胺类增塑剂、偕二硝基类增塑剂3类含能钝感增塑剂在固体推进剂中的应用情况及对其性能的影响,并指出了今后含能钝感增塑剂研究的重点方向。指出含能钝感增塑剂优异的钝感性能和较高的能量使其作为硝化甘油(NG)的替代者,可以大幅度降低推进剂的机械感度,并且具有优异的热稳定性;作为惰性增塑剂的替代者时,可以大幅度提高推进剂的能量,并能提高推进剂的燃速,可有效解决推进剂能量与钝感的矛盾。建议今后应加强以下方面研究:含能钝感增塑剂的钝感机理研究,用以提高推进剂的能量及不敏感性;含能钝感增塑剂对固体推进剂塑化机理和增塑效能研究,以提高含新型高能钝感增塑剂的固体推进剂的力学性能。 展开更多

关键词 应用化学 含能钝感增塑剂 增塑剂 固体推进剂 tmetn BuNENA BDNPF/A

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PEG/增塑剂共混物相容性的分子动力学模拟和介观模拟 被引量：8

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作者 陈思彤 董可海 +4 位作者 唐岩辉 裴立冠 王鑫 夏成 孔令泽 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期308-316,共9页

为解决含能钝感增塑剂应用于硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂的问题,研究了增塑剂三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)、硝化甘油(NG)、1,2,4丁三醇三硝酸酯(BTTN)与粘合剂预聚物聚乙二醇(PEG)的相容性。采用分子动力学模拟计算了PEG、TMETN、NG、B... 为解决含能钝感增塑剂应用于硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂的问题,研究了增塑剂三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)、硝化甘油(NG)、1,2,4丁三醇三硝酸酯(BTTN)与粘合剂预聚物聚乙二醇(PEG)的相容性。采用分子动力学模拟计算了PEG、TMETN、NG、BTTN四种纯物质的溶度参数及分子内和分子间径向分布函数,得到相容性优劣顺序为:TMETN/PEG>BTTN/PEG>NG/PEG。BTTN分子中的亚甲基和TMETN的结构削弱了自身分子间作用、降低了与PEG溶度参数的差值;分析了共混物的结合能及分子间径向分布函数,认为增塑剂与PEG相容的本质为“分子间以非键作用相结合,范德华作用占主要比重”。此外,增塑剂与PEG分子的极性越相近、范德华作用的占比越大;通过介观模拟得到体系的介观形态演变过程,发现NG/PEG及BTTN/PEG易发生相分离、TMETN/PEG仅发生轻微的同相归并。最终得出:含能钝感增塑剂TMETN与PEG的相容性优于BTTN及NG,可以考虑将其代替或部分代替NG、降低NEPE推进剂的感度,为低易损战术武器的发展提供依据。 展开更多

关键词 聚乙二醇(PEG) 三羟甲基乙烷三硝酸酯(tmetn) 相容性 分子动力学模拟 介观动力学模拟

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PEG/N-100中增塑剂扩散性能的微观与介观模拟 被引量：3

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作者 陈思彤 董可海 +3 位作者 王鑫 裴立冠 孔令泽 夏成 《含能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期740-748,共9页

为探究含能钝感增塑剂三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)在硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂黏合剂中的扩散性能,采用分子模拟(MD)法比较了硝化甘油(NG)、1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)及TMETN在聚乙二醇/固化剂(PEG/N-100)中的扩散系数、分析了扩... 为探究含能钝感增塑剂三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)在硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂黏合剂中的扩散性能,采用分子模拟(MD)法比较了硝化甘油(NG)、1,2,4-丁三醇三硝酸酯(BTTN)及TMETN在聚乙二醇/固化剂(PEG/N-100)中的扩散系数、分析了扩散机理,并讨论了温度及增塑比对TMETN扩散性能的影响。结果表明:增塑剂扩散系数的大小顺序为NG>BTTN>TMETN,这说明TMETN的扩散能力较弱;从微观角度分析扩散的机理为:增塑剂与预聚体的分子间相互作用越强、体系的自由体积分数越小、增塑剂分子的尺寸越大,则增塑剂越难发生扩散;在三种增塑体系中,TMETN与PEG/N-100的结合能力最强、原子间氢键作用最强、该体系中PEG/N-100的自聚集能力最弱,且TMETN分子尺寸最大,故而TMETN最难发生扩散;随着温度升高,TMETN扩散系数的增加先缓慢后剧烈,这与高温加速老化的规律保持一致,分析温度对扩散机理的影响为:高温使原子间氢键作用峰值减小、位置后移,即增塑剂与黏合剂的相互作用减弱,并且体系的自由体积分数也变大;随着增塑比的增加(2.5、2.8、3),TMETN扩散系数减小,介观研究表明体系的相容性变好是其中的原因之一。 展开更多

关键词 硝酸酯增塑聚醚(NEPE)推进剂 增塑剂 三羟甲基乙烷三硝酸酯(tmetn) 扩散系数 分子模拟

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