机械化学法制备HMX/TATB复合粒子及其性能研究

发布时间：2020-12-14 04:54

　　高能材料HMX具有较高的爆速、爆压和爆热等优点,在固体推进剂及武器系统中得到普遍的应用,但由于HMX的高感度,限制了HMX的广泛应用。为了降低HMX的感度,并减小HMX能量的损失,为此,本课题采用钝感含能材料三氨基三硝基苯（TATB）作为包覆材料对HMX进行包覆,探索包覆工艺条件对包覆效果的影响,并研究包覆后复合粒子的结构与性能,具体内容如下：首先,采用机械研磨法制备了亚微米TATB,利用激光粒度仪和扫描电子显微镜（SEM）分析了亚微米TATB的粒径分布和颗粒的形貌；研究了亚微米TATB浆料的干燥工艺,并采用激光拉曼（Raman）、傅里叶红外变换（FT-IR）、X射线粉末衍射（XRD）及高效液相色谱（HPLC）分析了亚微米TATB的晶型与纯度。结果表明：亚微米TATB呈片层状,其平均粒径dso=320nm,冷冻干燥TATB浆料获得的TATB颗粒分散性最好,且亚微米TATB晶型仍保持着不变,纯度较高。其次采用机械化学法制备了HMX/TATB复合粒子,通过正交实验,探索了HMX/TATB复合粒子制备的最佳工艺条件。结果表明,最佳的实验工艺条件为：采用硅胶球作为球磨介质,搅拌速度为240rp... 

【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 高能材料降感的研究背景
    1.2 高能材料的降感方法
        1.2.1 改善高能材料的晶体品质
        1.2.2 制备高能材料的共晶
        1.2.3 制备超细含能材料
        1.2.4 表面包覆高能晶体材料
    1.3 高能材料常用的包覆方法
        1.3.1 相分离法
        1.3.2 超临界流体法
        1.3.3 喷雾干燥法
        1.3.4 水悬浮法
        1.3.5 乳液聚合法
        1.3.6 化学沉淀法
        1.3.7 机械化学法
    1.4 常用包覆材料的选择
        1.4.1 惰性钝感剂
        1.4.2 高分子聚合物
        1.4.3 键合剂
        1.4.4 增塑剂
        1.4.5 含能钝感剂
    1.5 本课题的研究目的及主要研究内容
        1.5.1 研究目的
        1.5.2 主要研究内容
2 亚微米TATB的制备
    2.1 亚微米TATB的机械粉碎机理分析
    2.2 TATB在不同溶液中的溶解度
    2.3 实验部分
        2.3.1 实验的原材料
        2.3.2 实验设备及仪器
        2.3.3 亚微米TATB的制备过程
    2.4 结果与讨论
        2.4.1 颗粒粒径分布及晶体形貌
        2.4.2 研磨时间对研磨效果的影响
        2.4.3 亚微米TATB的干燥工艺研究
        2.4.4 亚微米TATB的晶型和纯度分析
    2.5 本章小结
3 机械化学法制备HMX/TATB复合粒子
    3.1 机械化学法制备HMX/TATB复合粒子的机理分析
    3.2 实验过程
        3.2.1 试验试剂
        3.2.2 实验设备
        3.2.3 HMX/TATB复合粒子的制备过程
    3.3 HMX/TATB复合粒子的制备工艺研究
        3.3.1 球磨介质材料对HMX/TATB复合粒子的影响
        3.3.2 搅拌速度对HMX/TATB复合粒子的影响
        3.3.3 反应温度对HMX/TATB复合粒子的影响
        3.3.4 反应时间对HMX/TATB复合粒子的影响
        3.3.5 HMX与TATB质量比对HMX/TATB复合粒子的影响
        3.3.6 干燥方式对HMX/TATB复合粒子的影响
    3.4 复合粒子的形貌分析
    3.5 表面元素分析和包覆率的计算
    3.6 本章小结
4 HMX/TATB复合粒子结构和性能表征
    4.1 引言
    4.2 实验仪器及测试设备
    4.3 HMX/TATB复合粒子的结构分析
        4.3.1 红外光谱分析
        4.3.2 激光拉曼光谱分析
        4.3.3 晶型分析
    4.4 HMX/TATB复合粒子的感度分析
        4.4.1 撞击感度分析
        4.4.2 摩擦感度分析
    4.5 HMX/TATB复合粒子热性能分析
        4.5.1 亚微米TATB对HMX的热分解特性的影响
        4.5.2 升温速率对HMX/TATB热分解特性的影响及其表观活化能
        4.5.3 活化熵、活化焓及吉布斯自由能的计算
        4.5.4 气体流速对HMX/TATB的热分解影响
    4.6 本章小结
5 结论与展望
    5.1 全文总结
    5.2 主要创新点
    5.3 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：2915856