喷雾干燥法制备纳米复合含能微球及性能表征

发布时间：2024-04-13 19:52

　　本文以炸药、粘结剂共溶液为喷雾干燥前驱体溶液，对HMX基和RDX基纳米复合含能微球的喷雾干燥工艺条件进行了优化。并利用喷雾干燥技术分别制备出HMX基、RDX基、CL-20基纳米复合含能微球以及CL-20/RDX共晶产品。对其性能进行了测试与表征。 首先，通过SEM分析，得出了可获得最优秀颗粒形貌的工艺条件。RDX基纳米复合含能微球制备的最佳喷雾干燥工艺条件为：入口温度：85℃；空气流量：660L/h；进料速率：1.5ml/min；HMX基纳米复合含能微球制备的最佳喷雾干燥工艺条件为：入口温度：55℃；进料速率：4.5ml min-1；空气流量：430L/h。 其次，以F2602、Estane5703和NC作为粘结剂，分别制备出不同的HMX基纳米复合含能微球(HMX与粘结剂比例均为98:2，三种样品分别标记为：HMX/F2602，HMX/Estane5703，HMX/NC)，以HMX原料为溶液的溶质进行喷雾干燥，制备出不添加粘结剂的HMX纳米含能微球(HMX-1)。并对制备出的产品进行了SEM(扫描电子显微镜)、DSC(差示扫描量热法)、XRD(X射线粉末衍射)、撞击感度、XPS(光电子...

【文章页数】：126 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 纳米复合粒子的研究概况
        1.2.1 纳米复合材料的制备方法
        1.2.2 纳米复合材料在含能材料方面的研究概况
    1.3 球形炸药粒子的研究概况
        1.3.1 球形药对安全性能的影响
        1.3.2 球形药的其他优点
        1.3.3 球形药的制备方法
    1.4 喷雾干燥技术的研究现状
        1.4.1 雾滴散裂机理研究概况
        1.4.2 喷雾干燥在工业中的应用
        1.4.3 喷雾干燥在炸药领域的研究概况
    1.5 课题主要研究内容
2 理论分析
    2.1 雾化过程
        2.1.1 喷嘴结构及机理分析
        2.1.2 雾滴散裂机理
        2.1.3 雾滴运动过程
    2.2 蒸发传质传热过程
    2.3 结晶机理
        2.3.1 溶液中晶体结晶研究
        2.3.2 晶体成核过程
        2.3.3 晶体生长
    2.4 本章小结
3 HMX 基纳米复合含能微球的制备及表征
    3.1 引言
    3.2 试剂与仪器
    3.3 B-290 喷雾干燥仪工艺流程
    3.4 试验方案
        3.4.1 实验步骤
        3.4.2 工艺参数影响实验方案
        3.4.3 配方选择
    3.5 性能与分析
        3.5.1 工艺参数对比分析
        3.5.2 不同配方制备样品性能测试
    3.6 本章小结
4 RDX 基纳米复合含能微球的制备及表征
    4.1 引言
    4.2 试剂与仪器
    4.3 试验方案
        4.3.1 工艺参数影响正交实验方案
        4.3.2 正交试验数据处理方案
        4.3.3 配方选择
    4.4 性能与分析
        4.4.1 工艺参数对比分析
        4.4.2 不同配方样品的性能表征与测试
    4.5 本章小结
5 CL-20 基纳米复合含能微球及共晶制备初探
    5.1 引言
        5.1.1 CL-20 及其多晶型简介
        5.1.2 共晶简介
    5.2 试剂与仪器
    5.3 试验方案
        5.3.1 转晶试验探索
        5.3.2 不同溶剂体系对 CL-20 产品形貌影响
        5.3.3 共晶试验方案
    5.4 CL-20 基纳米复合含能微球性能与分析
        5.4.1 晶型分析
        5.4.2 SEM 表征
        5.4.3 DSC 测试
        5.4.4 撞击感度测试
    5.5 CL-20/RDX 共晶样品性能表征与测试
        5.5.1 SEM 表征
        5.5.2 XRD 测试
        5.5.3 DSC 测试
    5.6 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 主要创新点
    6.3 展望
参考文献
攻读博士学位期间发表论文和科研成果
致谢



本文编号：3953537