KP基光敏含能材料制备及性能研究
发布时间：2021-04-12 09:52
激光点火技术是一种安全可靠的新型点火技术,与常规的点火技术相比,激光点火有效避免了静电、射频、杂散电流等的干扰,提高了激光火工品在贮存、运输、使用的安全性。激光点火技术一直受到研究学者的广泛关注,但是目前在光敏含能材料的研究方面结构比较单一,尚没有形成体系。本文以耐热苦味酸钾（KP）为主体药,通过添加碳黑、碳纳米管、石墨、石墨烯等纳米碳材料改善其光敏性,有效降低了KP的激光点火延迟期和最小点火能量。以低功率二极管激光器作为点火源,研究激光点火性能,在密闭条件下实现了药剂的燃烧转爆轰。主要研究内容如下:（1）选用耐热炸药苦味酸钾作为主体药,以具有良好的导电性、导热性和吸光性的纳米碳材料作为添加剂,采用直接法和机械混合法制备了光敏性能、机械性能优良的光敏型药剂,并以氟橡胶F2602作为粘结剂,对样品进行包覆造粒处理,以满足压药成型的需要。（2）对样品进行DTA、SEM、TEM表征。分析DTA可知,纯物质的KP的分解峰为347℃,添加碳材料后其分解峰无明显变化,不影响其耐热性。由SEM、TEM可以看出,KP晶体粒度均匀、呈短棒状,约1020μm,无...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FOX/CB和RDX/Au的SEM图
中北大学学位论文晶炸药激光点火方面，Mcbain[50]等人用 CO2激光器作为热源，研 1:1 和 1:2 的 TNT/CL-20 共晶和 HMX/CL-20 共晶的激光点火现象3×2 的药片，激光测试范围为 310 到 1446W/cm-2，用高速摄影仪和片的点火过程。结果表明，所有共晶炸药的二次火焰形成过程与 CL过程一致，但是共晶炸药的气化形成过程比单组份炸药和物理混合更快。edith 等人[51]建立了 HMX 的激光点火一维瞬态数学模型，该模型恒方程。凝聚相包含辐射吸热、晶形转变、融化、蒸发及不完全分在气相，然后火焰迅速回到 HMX 的表面继续传播形成稳态燃烧，密度在 50 到 1600W/cm-2范围内，激光诱导 HMX 点火的实验结果致。
中北大学学位论文化石墨烯）作为吸光物质，改善 KP 的激光点火特性。碳黑是煤、石油、天然气等不完全燃烧或热解时生成的黑色细小碳颗粒，是一定形碳，具有较高的比表面积。碳黑具有一定的导热、导电性能，常用作聚合物中充剂以提高基体的导热导电性，碳黑同时也是混合炸药中常见的一种添加剂用来提药的安全性[67]。碳纳米管[68]是一种具有一维管状分子结构的碳材料，其分子结构图如图 2.3a 所碳纳米管具有独特的纳米中空结构，其强度高、高传热性、导电性、高比表面积等的特点。碳纳米管在复合材料、储氢材料、催化剂材料等方面一直发挥着重大作用含能材料领域也在逐渐发挥它的优势。
【参考文献】：
期刊论文
[1]桌面式激光驱动冲击波技术及其在含能材料分子反应机制研究中的应用[J]. 宋云飞,郑朝阳,吴红琳,郑贤旭,吴强,于国洋,杨延强. 高压物理学报. 2018(01)
[2]激光辐照带壳炸药热点火数值计算模型[J]. 丁洋,赵生伟,初哲,卢强,李迅,刘晓新,吴玉蛟. 现代应用物理. 2017(03)
[3]激光点火系统用1×2 MEMS光开关研究[J]. 梅崴,徐宇新,邢朝洋,胡启方,李新坤. 导航与控制. 2017(01)
[4]激光等离子体点火在航空航天动力系统的应用[J]. 李晓晖,于欣. 红外与激光工程. 2016(11)
[5]超细苦味酸钾的制备及性能[J]. 赵文渊,陈振奎,张同来,张理农,周遵宁,杨利. 含能材料. 2016(01)
[6]含能材料燃烧转爆轰研究进展[J]. 张超,马亮,赵凤起,秦能,袁志锋. 含能材料. 2015(10)
[7]NEPE推进剂激光辐照下点火燃烧性能研究[J]. 王鸿美,陈雄,赵超,朱国强,杨庆辉. 推进技术. 2015(08)
[8]F2314/AS复合粘结剂与TATB界面作用的相关参数研究[J]. 林聪妹,刘佳辉,刘世俊,黄忠,李玉斌,张娟,潘丽萍,张建虎. 含能材料. 2014(05)
[9]含能材料激光起爆技术[J]. 刘建,蒋小华. 激光杂志. 2013(06)
[10]Al粉与高能炸药混合物的激光点火特性[J]. 郝海霞,姚二岗,赵凤起,徐司雨,高红旭,裴庆. 中国激光. 2013(09)
博士论文
[1]PBX炸药的动态力学性能及冲击损伤行为研究[D]. 肖有才.哈尔滨工业大学 2016
[2]典型含能化合物的激光解离机理研究[D]. 张伟.南京理工大学 2014
[3]硼颗粒点火燃烧机理研究[D]. 敖文.浙江大学 2014
硕士论文
[1]激光辐射下固体贫氧推进剂点火与燃烧特性研究[D]. 相恒升.南京理工大学 2017
[2]激光点火过程中介质效应研究[D]. 王子庚.南京理工大学 2007
[3]激光与含能材料相互作用机理研究[D]. 高东升.南京理工大学 2006
[4]新型硼基点火药的研究[D]. 章文义.南京理工大学 2002
本文编号：3133097
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
FOX/CB和RDX/Au的SEM图
中北大学学位论文晶炸药激光点火方面，Mcbain[50]等人用 CO2激光器作为热源，研 1:1 和 1:2 的 TNT/CL-20 共晶和 HMX/CL-20 共晶的激光点火现象3×2 的药片，激光测试范围为 310 到 1446W/cm-2，用高速摄影仪和片的点火过程。结果表明，所有共晶炸药的二次火焰形成过程与 CL过程一致，但是共晶炸药的气化形成过程比单组份炸药和物理混合更快。edith 等人[51]建立了 HMX 的激光点火一维瞬态数学模型，该模型恒方程。凝聚相包含辐射吸热、晶形转变、融化、蒸发及不完全分在气相，然后火焰迅速回到 HMX 的表面继续传播形成稳态燃烧，密度在 50 到 1600W/cm-2范围内，激光诱导 HMX 点火的实验结果致。
中北大学学位论文化石墨烯）作为吸光物质，改善 KP 的激光点火特性。碳黑是煤、石油、天然气等不完全燃烧或热解时生成的黑色细小碳颗粒，是一定形碳，具有较高的比表面积。碳黑具有一定的导热、导电性能，常用作聚合物中充剂以提高基体的导热导电性，碳黑同时也是混合炸药中常见的一种添加剂用来提药的安全性[67]。碳纳米管[68]是一种具有一维管状分子结构的碳材料，其分子结构图如图 2.3a 所碳纳米管具有独特的纳米中空结构，其强度高、高传热性、导电性、高比表面积等的特点。碳纳米管在复合材料、储氢材料、催化剂材料等方面一直发挥着重大作用含能材料领域也在逐渐发挥它的优势。
【参考文献】：
期刊论文
[1]桌面式激光驱动冲击波技术及其在含能材料分子反应机制研究中的应用[J]. 宋云飞,郑朝阳,吴红琳,郑贤旭,吴强,于国洋,杨延强. 高压物理学报. 2018(01)
[2]激光辐照带壳炸药热点火数值计算模型[J]. 丁洋,赵生伟,初哲,卢强,李迅,刘晓新,吴玉蛟. 现代应用物理. 2017(03)
[3]激光点火系统用1×2 MEMS光开关研究[J]. 梅崴,徐宇新,邢朝洋,胡启方,李新坤. 导航与控制. 2017(01)
[4]激光等离子体点火在航空航天动力系统的应用[J]. 李晓晖,于欣. 红外与激光工程. 2016(11)
[5]超细苦味酸钾的制备及性能[J]. 赵文渊,陈振奎,张同来,张理农,周遵宁,杨利. 含能材料. 2016(01)
[6]含能材料燃烧转爆轰研究进展[J]. 张超,马亮,赵凤起,秦能,袁志锋. 含能材料. 2015(10)
[7]NEPE推进剂激光辐照下点火燃烧性能研究[J]. 王鸿美,陈雄,赵超,朱国强,杨庆辉. 推进技术. 2015(08)
[8]F2314/AS复合粘结剂与TATB界面作用的相关参数研究[J]. 林聪妹,刘佳辉,刘世俊,黄忠,李玉斌,张娟,潘丽萍,张建虎. 含能材料. 2014(05)
[9]含能材料激光起爆技术[J]. 刘建,蒋小华. 激光杂志. 2013(06)
[10]Al粉与高能炸药混合物的激光点火特性[J]. 郝海霞,姚二岗,赵凤起,徐司雨,高红旭,裴庆. 中国激光. 2013(09)
博士论文
[1]PBX炸药的动态力学性能及冲击损伤行为研究[D]. 肖有才.哈尔滨工业大学 2016
[2]典型含能化合物的激光解离机理研究[D]. 张伟.南京理工大学 2014
[3]硼颗粒点火燃烧机理研究[D]. 敖文.浙江大学 2014
硕士论文
[1]激光辐射下固体贫氧推进剂点火与燃烧特性研究[D]. 相恒升.南京理工大学 2017
[2]激光点火过程中介质效应研究[D]. 王子庚.南京理工大学 2007
[3]激光与含能材料相互作用机理研究[D]. 高东升.南京理工大学 2006
[4]新型硼基点火药的研究[D]. 章文义.南京理工大学 2002
本文编号：3133097
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