发射药燃速国内外研究现状(2)
时间:2017-05-01 16:27 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
在国内，马忠亮等[14]人利用发泡技术对无壳弹药柱燃烧性能进行了研究。发泡的无壳弹发射药药柱在结构上是一种在宏观上整体一致而内部的微观结构是多孔状的，其增面效果如下图1.1所示： 图1.1 发泡无壳弹微观结构SEM照片 从电镜照片中可清楚地看到，经过发泡的发射药减少了相界面形成多微粒的凝聚体，其中分布着形状、大小不一的微孔结构，有时出现多孔相通，点燃后将发生“隧道”燃烧现象，燃烧面积急剧增加，因此可以大幅度的提高发射药的燃速。 在国外，Jutta Bçhnlein-Mauß等[15]人比较系统的介绍了泡状发射药的制备工艺（如下图1.2）。通过对分别加入填料、水、发泡剂的泡沫发射药与未添加任何其他组分的聚氨酯进行了对比，考察了发泡工艺中的泡沫体积、温度、压力等指标，发现加有发泡剂的泡沫体积最大，这主要是发泡剂促进发泡，使得气孔密度较小；加有水的泡沫发泡温度最高，这主要是水参与反应放热的结果；而加人填料则有利于降低发泡温度和发泡压力。 图1.2 反应注射成型制备泡沫发射药过程 1.2.3 添加燃速调节剂法 化学方法中最成熟的方法是添加燃速调节剂的方法。通常调节剂的加入量很少（在5％以下），就能较大幅度地调节火药的燃速，而对能量特性和力学性能等影响不大。 碳硼烷及其衍生物是复合火药的优良燃烧调节剂。这些衍生物具有闭形笼状结构，性质十分稳定，在常温下是液体。这类衍生物有异丙基碳硼烷、正丁基碳硼烷以及正己基碳硼烷等，其中研究最多的是正己基碳硼烷（NHC）。美国通用动力公司为陆军研制的腹蛇火箭筒采用正己基碳硼烷作燃烧调节剂，使其火药达到高燃速的性能。但是，碳硼烷化合物在常温下是液体，工艺制造较复杂，且具有一定的迁移性，同时它的合成困难，价格昂贵，而且毒性很大，因此其使用大大受到限制[16-17]。 二硝基乙腈盐是良好的增速调节剂，尤其是它的钾盐和钠盐，其增速效果十分明显。离子性氢硼酸盐主要有十氢十硼酸和十二氢十二硼酸的盐类。它们性质稳定，毒性较小，也是发射药良好的催化剂。其它催化剂如铁及其氧化物、铜及其氧化物和二茂铁等，提高燃速的效果也很明显[18]。 1.2.4 新型含能材料法 目前，含能材料（HEDM, high energy density materials）的研究已进入高能量密度材料的新阶段[19]。国内外这方面的研究也日渐多了起来[20-22]。 叠氮增塑剂作为一类高能量水平的含能增塑剂，具有许多优异的性能[23]。牛晓庆[24]等采用B-LYP方法对2-叠氮-1,3-咪唑、3-叠氮-1,2,4-三唑、5-叠氮-1-氢-四唑和叠氮-五唑4种五元环高氮化合物的分子结构进行了几何全优化计算，得到了稳定的几何构型，结果表明叠氮唑类系列化合物中，随着含氮量的增加，其生成热和密度、爆速爆压均随着体系中氮原子数增加而增加，即爆轰性能随之增高。 除此之外，一种新型的物理发泡工艺—超临界发泡技术也是很有前景的方法。在利用化学法调节表观燃速研究上，化学渐增性燃烧应用比较多[25]。化学渐增性燃烧包括：阻燃包覆、阻燃梯度、多层变燃速等。 (责任编辑：qin) |