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储氢材料国内外研究现状和发展趋势(2)

时间:2022-03-15 20:55来源:毕业论文
中国科学技术大学程杨帆等[12]对储氢材料在乳化炸药中应用做了相关研究。通过 理论计算和水下爆炸实验,初步研究了 MgH2、TiH2 两种储氢材料敏化型乳化

中国科学技术大学程杨帆等[12]对储氢材料在乳化炸药中应用做了相关研究。通过 理论计算和水下爆炸实验,初步研究了 MgH2、TiH2 两种储氢材料敏化型乳化炸药的爆炸特性和爆轰反应机理。结果表明:与玻璃微球敏化的乳化炸药相比,MgH2 敏化 的乳化炸药水下爆炸的猛度、冲击波超压、冲击波能、能流密度、爆速等都有提高, 其中比冲量提高了 12。4%,冲击波能提高了 32%,冲击波峰值压力提高了 8。6%,猛 度 提高了 15。4%。TiH2 敏化的乳化炸药衰减时间、比冲量、冲击波能和能流密度均大于 玻璃微球敏化的乳化炸药,其中,冲击波衰减时间延长了 42%,冲击波能、能流密度、 比冲量都提高了 10%左右。储氢材料敏化的乳化炸药与玻璃微球敏化乳化炸药的爆轰 机理不同,利用储氢材料水解释放氢气的性质,在乳化基质中造成均匀分布的氢气泡, 从而起到敏化作用,同时,氢气参与爆炸反应,氢气燃烧热值非常高,有助于提高炸 药的爆炸能量和做功能力。储氢材料在乳化炸药中起到了敏化剂和高能组分的双重作 用。

窦燕蒙等][13]人为研究储氢合金对聚迭氮缩水甘油醚(GAP)固化胶片性能的影响, 以多异氰酸酯为固化剂,制备出含储氢合金的 GAP 固化胶片。研究结果表明,储氢 合金通过与 GAP 上的羟基发生反应形成化学交联点,随着储氢合金添加量增加,使 其固化反应活化能先降低后增加,凝胶分数先提高后减低,拉伸强度逐渐增加,延伸 率先增加后减低。低的活化能,高的凝胶分数有助于固化胶片三维网络结构的形成, 从而提高力学性能。在储氢合金添加量为 20%时,对固化胶片三维网络结构的形成表 现出最强的促进作用,使固化胶片的活化能降低 27。97%,凝胶分数提高了 5。44%, 拉伸强度提高了 131%,延伸率提高了 31%。

刘晶如、罗运军等人[14]研究了储氢合金/AP/HTPB 推进剂的热分解性能、爆速和 爆热等并于传统 Al/AP/HTPB 推进剂对比。研究结果表明,储氢合金对 AP/HTPB 推 进剂的凝聚相反应有催化作用,可以降低分解温度,提高放热量:爆热测试结果表明, 储氢合金对 AP/HTPB 推进剂的气相反应有催化作用,使气相反应热提高了 4。74%; 在 0。1MPa 和 5Mpa 条件下,添加储氢合金分别使其凝聚相反应热提高 105。97%和 21。87%,凝聚相主分解温度分别降低了 21。67℃和 15。67℃;燃速结果表明,储氢合金 可以提高 AP/HTPB 推进剂的燃速,并发现燃速和爆热存在一定相关性,总结出了燃 速-爆热关系式。相对于 Al/AP/HTPB 推进剂,储氢合金/AP/HTPB 推进剂的热分解温 度降低,放热量提高。储氢合金对 AP/HTPB 推进剂反应程度和活化能也产生一定程 度的影响:A20/AP/HTPB 推进剂的反应程度提高了 2。44%,Kissinger 法计算得,其 第二、三温区的热分解反应活化能分别降低了 4。06%和 22。63%;A30/AP/HTPB 推进剂的反应程度提高了 10。61%,Kissinger 法计算得,第二、三温区的热分解反应活化 能分别降低 30。89%和 38。87%。他们对含储氢合金丁羟推进剂固化问题研究发现,储 氢合金和高氯酸铵的特性及浇注速度不当是造成储氢合金推进剂在固化过程中出现 大量气孔的根本原因。通过控制浇注速度并调整加料顺序,可以较好的解决了储氢合 金/AP/HTPB 推进剂固化气孔问题。

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