Al/Fe 2 O 3 -RDX纳米复合物的反应特性研究

发布时间：2021-11-09 12:02

　　本文成功设计并制备了一类新型的潜在绿色起爆药:Al/Fe2O3-RDX纳米复合物,在对其反应特性有重要影响的基本组分（纳米Fe2O3、Al/Fe2O3）性能研究的基础上,研究了该纳米复合物在起爆药领域应用的相关反应特性,并对其在桥丝雷管中的应用性能进行了评价。论文的主要研究内容如下:（1）基于sol-gel原理,结合超临界技术制备了高比表面积的纳米Fe2O3;研究了sol-gel制备工艺、超临界工艺参数对纳米Fe2O3凝胶结构和性能的影响,并分析了sol-gel反应机理;通过X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）、比表面积及孔分析等表征方法研究了煅烧温度对纳米Fe2O3的晶型、形貌、孔结构等性能的影响;获得了不同比表面积和孔结构的纳米Fe2O3粉体。（2）采用超声复合技术,并调节纳米Al、纳米Fe2O3和超细RDX的化学计量比,获得了不同组成的Al/Fe2O3纳米铝热剂和Al/Fe2O3-RDX纳米复合物。采用高速相机法,在弱约束条件下研究了Al/Fe2O3纳米铝热剂在石英玻璃管中的燃烧反应行为,得到了燃烧速率与管径、装药密度、纳米铝热剂中Al:Fe2O3平衡比、... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：139 页

【学位级别】：博士

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含能材料英文名称及缩写
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 绿色起爆药研究进展
        1.2.1 有机复合物起爆药
        1.2.2 简单无机盐起爆药
        1.2.3 配位复合物起爆药
        1.2.4 亚稳态分子间复合物起爆药
    1.3 纳米铝热剂的反应特性研究进展
        1.3.1 纳米铝热剂的热性能研究
        1.3.2 纳米铝热剂的燃烧性能研究
        1.3.3 纳米铝热剂的反应传播机理研究
    1.4 猛炸药的燃烧与燃烧转爆轰研究进展
        1.4.1 猛炸药的燃烧机理研究
        1.4.2 猛炸药的燃烧转爆轰研究
            1.4.2.1 燃烧转爆轰过程及机理研究
            1.4.2.2 燃烧转爆轰影响因素研究
        1.4.3 猛炸药的定容燃烧研究
    1.5 研究对象的选取
    1.6 本文的主要研究内容
第2章 Sol-gel法结合超临界流体技术制备纳米Fe_2O_3
    2.1 引言
    2.2 实验部分
        2.2.1 材料制备
        2.2.2 性能表征
    2.3 结果与分析
        2.3.1 反应体系中配比对所制备胶体性能的影响
        2.3.2 超临界工艺对胶体性能的影响
        2.3.3 红外光谱（IR）分析
        2.3.4 Sol-gel反应机理
        2.3.5 煅烧温度对纳米Fe_2O_3性能影响
    2.4 本章小结
第3章 Al/Fe_2O_3纳米铝热剂的反应特性研究
    3.1 前言
    3.2 实验部分
        3.2.1 Al/Fe_2O_3纳米铝热剂的制备
        3.2.2 性能表征
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 Al/Fe_2O_3纳米铝热剂的透射电镜分析
        3.3.2 Al/Fe_2O_3纳米铝热剂的热性能分析
        3.3.3 Al/Fe_2O_3纳米铝热剂在弱约束下的燃烧性能
            3.3.3.1 平衡比对Al/Fe_2O_3纳米铝热剂燃烧性能的影响
            3.3.3.2 氧化剂比表面积对Al/Fe_2O_3纳米铝热剂燃烧性能的影响
            3.3.3.3 氧化剂热处理温度对Al/Fe_2O_3纳米铝热剂燃烧性能的影响
            3.3.3.4 装药条件对Al/Fe_2O_3纳米铝热剂燃烧性能的影响
        3.3.4 Al/Fe_2O_3纳米铝热剂在弱约束条件下的燃烧机理
    3.4 本章小结
第4章 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的热性能研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的制备
        4.2.2 性能表征
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的热性能分析
        4.3.2 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的热反应动力学研究
        4.3.3 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的热催化反应机理
    4.4 本章小结
第5章 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的燃烧转爆轰性能研究
    5.1 引言
    5.2 实验部分
        5.2.1 材料制备
        5.2.2 性能检测
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的点火性能研究
        5.3.2 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的燃烧及燃烧转爆轰性能
        5.3.3 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物燃烧转爆轰过程的物理模型分析
        5.3.4 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的燃烧转爆轰过程机理分析
    5.4 本章小结
第6章 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的感度分析
    6.1 引言
    6.2 实验部分
        6.2.1 材料制备及性能
        6.2.2 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的感度测试
    6.3 结果与讨论
        6.3.1 Al/Fe_2O_3-RDX复合物的机械感度分析
        6.3.2 Al/Fe_2O_3-RDX复合物的静电火花感度分析
        6.3.3 Al/Fe_2O_3-RDX复合物的火焰感度分析
        6.3.4 Al/Fe_2O_3-RDX复合物的桥丝感度分析
    6.4 本章小结
第7章 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的定容燃烧性能研究
    7.1 引言
    7.2 实验部分
        7.2.1 材料制备
        7.2.2 定容燃烧测试
    7.3 结果与讨论
        7.3.1 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的发火性能
        7.3.2 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物的定容燃烧性能
        7.3.3 Al/Fe_2O_3-RDX纳米复合物在电爆管中作功能力评价
    7.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
作者简介


【参考文献】：
期刊论文
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[9]Fe2O3/Al纳米复合铝热剂的制备及其反应特性研究[J]. 王毅,李凤生,姜炜,张先锋,郭效德.  火工品. 2008(04)
[10]SnO2-Cu2（OH）3NO3-CuO复合超细粉体的制备及其对AP热分解催化作用[J]. 高赛男,袁高清,江焕峰.  固体火箭技术. 2006(04)

硕士论文
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[2]高能高燃速发射药的探索研究[D]. 施伟.南京理工大学 2008
[3]催化剂降低发射药燃速压力指数的实验研究[D]. 姜姗.南京理工大学 2007
[4]工艺条件对发射药催化效果影响[D]. 迟强.南京理工大学 2007
[5]改善发射药燃烧性能方法研究[D]. 费海娟.南京理工大学 2006
[6]155mm火炮全等式模块装药可行性的研究[D]. 高敏.南京理工大学 2004



本文编号：3485296