单基发射药的抗静电研究

发布时间：2017-09-26 10:34

  本文关键词：单基发射药的抗静电研究

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【摘要】：硝化棉是一种重要的线性高分子含能材料,在固体推进剂和发射药中作为能源部分及黏结剂,但其又是一种绝缘物质,在摩擦情况下极易带电,聚集电荷,其对撞击、摩擦、热和静电火花的感度极高。由于单基发射药的主要成分为硝化棉,质量分数高达94%-96%,所以单基发射药是电的不良导体,其在成型、切割、运输过程中,药粒与空气或其他绝缘体相互摩擦,容易产生电荷积累,引起燃爆风险。因此,本课题以硝化棉为研究对象,对其进行抗静电性能探究,期望从内部解决单基发射药的静电问题。以硝化棉和碳纳米管为原料,采用溶剂-非溶剂法制备抗静电硝化棉复合材料。通过扫描电子显微镜、体积表面电阻测定仪、静电火花感度测试仪、非接触式静电压测试仪、热分析仪分别探究了碳纳米管质量分数为0-0.6%的抗静电硝化棉复合材料的微观形貌、抗静电性能及热分解性能。结果表明,碳纳米管质量分数为0.6%的抗静电硝化棉复合材料内部导电网络分布均匀、完整,体积电阻率和表面电阻率分别为1.02x 109Ω·m和4.66×1010Ω,较硝化棉原料分别降低5个数量级和3个数量级,达到GJB2527-1995弹药防静电要求,与此同时,50%发火电压与50%发火能量较硝化棉原料分别提高0.33kV和0.19J,且制备过程中静电电位为0.20kV,较硝化棉原料降低77.8%,显示了良好的抗静电性能,同时,其表观分解热为259.4 J/g,较硝化棉原料提高81.4J/g。以碳纳米管质量分数为0.6%的抗静电硝化棉复合材料为原料制备单基发射药,并对其进行感度表征。结果表明,抗静电硝化棉复合材料制备的单基发射药的感度高于对照样品,趋向于更易起爆,虽然未达到预期效果,但是该方法为发射药或含能材料的抗静电研究开辟了一种新思路。
【关键词】：硝化棉 碳纳米管 抗静电性能 单基发射药
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V512;TQ562
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 绪论9-30
• 1.1 引言9-10
• 1.2 静电的研究10-15
• 1.2.1 静电学的发展10-11
• 1.2.2 静电现象及产生的原因11-13
• 1.2.3 静电放电及危害13-15
• 1.3 硝化棉的抗静电处理15-18
• 1.3.1 硝化棉15-16
• 1.3.2 硝化棉的抗静电方法16-18
• 1.4 碳系导电填料18-20
• 1.5 碳纳米管20-28
• 1.5.1 碳纳米管的结构20-22
• 1.5.2 碳纳米管的制备22-24
• 1.5.3 碳纳米管的特性24
• 1.5.4 碳纳米管的处理24-26
• 1.5.5 碳纳米管/聚合物复合材料的研究26-28
• 1.6 论文选题的目的、意义及主要内容28-30
• 1.6.1 选题目的28-29
• 1.6.2 选题意义29
• 1.6.3 研究内容29-30
• 2 碳纳米管的分散性研究30-40
• 2.1 实验30-34
• 2.1.1 实验试剂与仪器30-31
• 2.1.2 碳纳米管的酸化氧化处理31-32
• 2.1.3 碳纳米管的酸蒸汽处理32-33
• 2.1.4 碳纳米管的表面活性剂处理33-34
• 2.2 结果与讨论34-39
• 2.2.1 酸化氧化处理的碳纳米管分散性研究34-36
• 2.2.2 酸蒸汽处理的碳纳米管分散性研究36-37
• 2.2.3 表面活性剂对碳纳米管分散性的影响37-39
• 2.3 本章小结39-40
• 3 抗静电硝化棉复合材料的制备及表征40-55
• 3.1 实验40-43
• 3.1.1 实验试剂与仪器40-41
• 3.1.2 实验步骤41-43
• 3.2 抗静电硝化棉复合材料电阻率分析43-47
• 3.3 抗静电硝化棉复合材料形貌分析47-49
• 3.4 抗静电硝化棉复合材料静电电压分析49-51
• 3.5 抗静电硝化棉复合材料静电火花感度分析51-53
• 3.6 抗静电硝化棉复合材料热分析53-54
• 3.7 本章小结54-55
• 4 单基发射药的制备及表征55-61
• 4.1 单基发射药的制备55
• 4.2 单基发射药的形貌分析55-56
• 4.3 单基发射药感度性能测试56-60
• 4.3.1 火焰感度57
• 4.3.2 摩擦感度57-58
• 4.3.3 撞击感度58-59
• 4.3.4 静电感度59-60
• 4.4 结果分析60
• 4.5 本章小结60-61
• 结论61-62
• 致谢62-63
• 参考文献63-69
• 攻读硕士期间的研究成果69

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1 侯冠臣;单基发射药的抗静电研究[D];西南科技大学;2016年

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本文编号：923018