乳液型粘结体系/CL-20基炸药油墨的设计及应用基础研究
发布时间：2021-05-08 09:42
直写成型是实现MEMS微起爆序列高精度、高质量装药的重要技术途径,如何设计出适用于直写成型工艺的高性能炸药油墨已成为该领域的研究热点。本论文以乳化原理为基础,创造性的设计并制备出“水包油”乳液型粘结体系,与六硝基六氮杂异伍兹烷（CL-20）超细颗粒共同组成炸药油墨配方,利用直写工艺平台对微结构含能器件进行了装药成型。对微尺度装药的成型效果、安全性能和传爆能力等进行了测试与分析,并考察了其应用效果。具体内容如下:（1）以聚乙烯醇（PVA）的水溶液为水相,F26型氟橡胶（Viton）的乙酸乙酯溶液为油相,制备了Viton/PVA乳液型粘结体系,并借助SPSS软件设计了L25（56）正交试验,对乳液的各组分含量和制备工艺参数进行了优化。优化后制备的Viton/PVA乳液稳定存在时间约为360 h,体系中分散相液滴的粒径大小为20120μm,分布均匀,无团聚现象。（2）对主体炸药进行了筛选和细化,研究了超细炸药含量与炸药油墨流变性能之间的关系规律,得到炸药油墨优化配方,并对炸药油墨进行了直写成型研究,采用S...
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 直写成型技术的发展现状
1.3 炸药油墨的研究现状
1.4 爆炸网络装药技术的发展现状
1.5 主要研究内容
2 乳液型粘结体系的设计与制备
2.1 乳液组分的确定
2.1.1 水相粘结剂的确定
2.1.2 油相粘结剂的确定
2.1.3 油相溶剂的确定
2.2 Viton/PVA乳液型粘结体系的制备
2.2.1 乳状液及其形成原理概述
2.2.2 实验仪器与药品
2.2.3 正交试验设计
2.2.4 正交试验结果的方差分析
2.2.5 各因素对乳液静置稳定性的影响
2.3 正交试验结果验证
2.4 乳液的微观结构表征
2.5 本章小结
3 炸药油墨的配方设计及直写成型
3.1 主体炸药的筛选
3.2 实验仪器及药品
3.3 超细CL-20 的制备
3.4 CL-20 的含量对炸药油墨配方流变性能的影响
3.4.1 CL-20 基炸药油墨的配制
3.4.2 不同固含量CL-20 基炸药油墨的流变性能测试
3.5 CL-20 基炸药油墨的直写成型
3.6 CL-20 基炸药油墨成型样品的微观结构分析
3.7 CL-20 基炸药油墨成型样品的晶型分析
3.8 本章小结
4 CL-20 基炸药油墨成型样品的性能研究
4.1 安全性能测试
4.1.1 热分解性能
4.1.2 撞击感度
4.1.3 摩擦感度
4.2 微尺度装药临界传爆性能研究
4.2.1 临界传爆厚度测试
4.2.2 临界传爆尺寸测试
4.3 爆轰传播速度研究
4.3.1 装药密度测试
4.3.2 爆速测试
4.4 拐角传爆性能研究
4.4.1 连续90°拐角传爆能力测试
4.4.2 临界传爆拐角测试
4.5 炸药油墨微装药在MEMS起爆序列中的应用探索
4.6 炸药油墨微装药在爆炸网络中的应用探索
4.7 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]粒度对CL-20基炸药油墨临界传爆特性的影响[J]. 宋长坤,安崇伟,叶宝云,李千兵,王爽,王晶禹. 含能材料. 2018(12)
[2]第四代火工品部分概念初步探讨[J]. 褚恩义,张方,张蕊,薛艳,任炜,王燕兰,解瑞珍. 火工品. 2018(01)
[3]CL-20基炸药墨水直写沉积规律[J]. 刘毅,郑保辉,李显寅,毛耀峰,曾鑫,罗观,吴奎先,聂福德,王敦举. 含能材料. 2017(09)
[4]表面活性剂的HLB值对HMX/聚氨酯基炸药油墨流变性能的影响[J]. 徐传豪,安崇伟,王晶禹,叶宝云,宋长坤,冀威. 含能材料. 2017(09)
[5]爆炸逻辑网络安全引爆技术综述[J]. 闻泉,刘宣,王雨时,张志彪. 探测与控制学报. 2016(04)
[6]直写成型用悬浮液的设计[J]. 王小锋,孙月花,彭超群,王日初,张斗,马超. 无机材料学报. 2015(11)
[7]直写成型技术:一种新型微纳尺度三维结构的制备方法[J]. 孙月花,彭超群,王小锋,王日初,陈以心. 中国有色金属学报. 2015(06)
[8]纳米CuO的制备及其在微孔装药中的应用[J]. 邹振游,沈龙生,叶迎华,汝承博. 火工品. 2015(02)
[9]氟橡胶结构特点及其应用和发展探源[J]. 陆刚. 化学工业. 2014(07)
[10]定向战斗部直列式多点起爆系统设计[J]. 韩克华,任西,张玉若,秦国圣,褚恩义. 弹箭与制导学报. 2013(06)
博士论文
[1]GAP/CL-20基传爆药微注射成型技术及性能研究[D]. 卫彦菊.中北大学 2015
[2]氟橡胶的改性及其纳米尺度互穿网络形态研究[D]. 陈春明.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]爆炸网络用硅橡胶基传爆药设计与装药成型技术研究[D]. 徐帅.中北大学 2018
[2]CL-20基炸药油墨设计及微笔直写成型技术研究[D]. 宋长坤.中北大学 2018
[3]TATB基PBX传爆药配方优化设计及性能研究[D]. 邵琴.中北大学 2016
[4]微小尺寸爆炸网络用GAP/DNTF基传爆药研究[D]. 温晓沐.中北大学 2016
[5]纳米CL-20含能墨水配方设计、直写规律及传爆性能研究[D]. 姚艺龙.南京理工大学 2016
[6]完全醇解型PVA包装薄膜的耐水性研究[D]. 何维.湖南工业大学 2015
[7]3DP炸药油墨配方设计及制备技术[D]. 王景龙.中北大学 2015
[8]几种含能粘结剂的热分解动力学[D]. 张建.北京理工大学 2015
[9]用于喷墨打印快速成形技术的纳米铝热剂含能油墨研究[D]. 张晓婷.南京理工大学 2013
[10]含能材料三维打印快速成形技术研究[D]. 邢宗仁.南京理工大学 2012
本文编号：3175111
【文章来源】：中北大学山西省
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 直写成型技术的发展现状
1.3 炸药油墨的研究现状
1.4 爆炸网络装药技术的发展现状
1.5 主要研究内容
2 乳液型粘结体系的设计与制备
2.1 乳液组分的确定
2.1.1 水相粘结剂的确定
2.1.2 油相粘结剂的确定
2.1.3 油相溶剂的确定
2.2 Viton/PVA乳液型粘结体系的制备
2.2.1 乳状液及其形成原理概述
2.2.2 实验仪器与药品
2.2.3 正交试验设计
2.2.4 正交试验结果的方差分析
2.2.5 各因素对乳液静置稳定性的影响
2.3 正交试验结果验证
2.4 乳液的微观结构表征
2.5 本章小结
3 炸药油墨的配方设计及直写成型
3.1 主体炸药的筛选
3.2 实验仪器及药品
3.3 超细CL-20 的制备
3.4 CL-20 的含量对炸药油墨配方流变性能的影响
3.4.1 CL-20 基炸药油墨的配制
3.4.2 不同固含量CL-20 基炸药油墨的流变性能测试
3.5 CL-20 基炸药油墨的直写成型
3.6 CL-20 基炸药油墨成型样品的微观结构分析
3.7 CL-20 基炸药油墨成型样品的晶型分析
3.8 本章小结
4 CL-20 基炸药油墨成型样品的性能研究
4.1 安全性能测试
4.1.1 热分解性能
4.1.2 撞击感度
4.1.3 摩擦感度
4.2 微尺度装药临界传爆性能研究
4.2.1 临界传爆厚度测试
4.2.2 临界传爆尺寸测试
4.3 爆轰传播速度研究
4.3.1 装药密度测试
4.3.2 爆速测试
4.4 拐角传爆性能研究
4.4.1 连续90°拐角传爆能力测试
4.4.2 临界传爆拐角测试
4.5 炸药油墨微装药在MEMS起爆序列中的应用探索
4.6 炸药油墨微装药在爆炸网络中的应用探索
4.7 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]粒度对CL-20基炸药油墨临界传爆特性的影响[J]. 宋长坤,安崇伟,叶宝云,李千兵,王爽,王晶禹. 含能材料. 2018(12)
[2]第四代火工品部分概念初步探讨[J]. 褚恩义,张方,张蕊,薛艳,任炜,王燕兰,解瑞珍. 火工品. 2018(01)
[3]CL-20基炸药墨水直写沉积规律[J]. 刘毅,郑保辉,李显寅,毛耀峰,曾鑫,罗观,吴奎先,聂福德,王敦举. 含能材料. 2017(09)
[4]表面活性剂的HLB值对HMX/聚氨酯基炸药油墨流变性能的影响[J]. 徐传豪,安崇伟,王晶禹,叶宝云,宋长坤,冀威. 含能材料. 2017(09)
[5]爆炸逻辑网络安全引爆技术综述[J]. 闻泉,刘宣,王雨时,张志彪. 探测与控制学报. 2016(04)
[6]直写成型用悬浮液的设计[J]. 王小锋,孙月花,彭超群,王日初,张斗,马超. 无机材料学报. 2015(11)
[7]直写成型技术:一种新型微纳尺度三维结构的制备方法[J]. 孙月花,彭超群,王小锋,王日初,陈以心. 中国有色金属学报. 2015(06)
[8]纳米CuO的制备及其在微孔装药中的应用[J]. 邹振游,沈龙生,叶迎华,汝承博. 火工品. 2015(02)
[9]氟橡胶结构特点及其应用和发展探源[J]. 陆刚. 化学工业. 2014(07)
[10]定向战斗部直列式多点起爆系统设计[J]. 韩克华,任西,张玉若,秦国圣,褚恩义. 弹箭与制导学报. 2013(06)
博士论文
[1]GAP/CL-20基传爆药微注射成型技术及性能研究[D]. 卫彦菊.中北大学 2015
[2]氟橡胶的改性及其纳米尺度互穿网络形态研究[D]. 陈春明.武汉理工大学 2006
硕士论文
[1]爆炸网络用硅橡胶基传爆药设计与装药成型技术研究[D]. 徐帅.中北大学 2018
[2]CL-20基炸药油墨设计及微笔直写成型技术研究[D]. 宋长坤.中北大学 2018
[3]TATB基PBX传爆药配方优化设计及性能研究[D]. 邵琴.中北大学 2016
[4]微小尺寸爆炸网络用GAP/DNTF基传爆药研究[D]. 温晓沐.中北大学 2016
[5]纳米CL-20含能墨水配方设计、直写规律及传爆性能研究[D]. 姚艺龙.南京理工大学 2016
[6]完全醇解型PVA包装薄膜的耐水性研究[D]. 何维.湖南工业大学 2015
[7]3DP炸药油墨配方设计及制备技术[D]. 王景龙.中北大学 2015
[8]几种含能粘结剂的热分解动力学[D]. 张建.北京理工大学 2015
[9]用于喷墨打印快速成形技术的纳米铝热剂含能油墨研究[D]. 张晓婷.南京理工大学 2013
[10]含能材料三维打印快速成形技术研究[D]. 邢宗仁.南京理工大学 2012
本文编号：3175111
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