纳米铝粉对烟火药剂热安全性影响研究

为研究铝粉纳米化后对烟火药剂性能的影响，本文将普通铝粉和纳米铝粉分别与氯酸钾、硫粉按照零氧平衡的同一配比（17％AL＋63％KClO3＋20％S）配成的烟火药剂进行ARC热分析对比试验发现，含纳米铝粉的烟火药剂热分解的初始反应温度降低，反应到达最大温升速率所需的时间延长，反应所能达到的最高压力降低。这说明纳米铝粉的加入在加速其反应进程的同时，可有效地降低其反应的激烈程度和危险性，即铝粉纳米化后可以有效的改善烟火药剂的性能，提高其安全性。     

闪光烟火剂感度变化因素的实验研究

研究铝粉的粒度、形状和粘合剂的含量对闪光烟火药剂感度的影响。发现由铝粉和高氯酸钾配制的二元药剂对摩擦和冲击比较钝感，而对静电火花和火焰敏感；当加入粘合剂后，冲击感度和摩擦感度均明显提高。而静电火花感度和火焰感度均明显下降。粒度和形状对感度的影响是铝粉比表面积变化引起的；粘合剂对感度的影响是由于加入粘合剂后形成的微胶囊的脆性和硬度较大，且易藏有气泡，容易形成热点。     

烟火药猛度测试研究

参照炸药猛度测试标准GB12440—90,制定了烟火药猛度测试实验方案,并对5种烟火药进行了测试.从点火方式、烟火药类型及烟火药颗粒度三方面人手,分别研究了其对猛度的影响.研究结果表明,装药密度较低的情况下可以通过电雷管起爆来减少实验中的安全隐患;被测烟火药中,雷药的猛度最大,红光剂和笛音剂猛度相对最小;随着同种烟火药...     

基于内弹道仿真的火药点火器燃喉比优化与试验验证

目的 减小火药点火器不同药剂批次下的散差,提高其工作可靠性。方法 分析火药点火器不同批次药剂性能与内弹道数据,发现在恒定燃喉比下,药剂性能波动会显著影响其工作可靠性,因此应根据不同批次组合下的药剂性能选取合理的燃喉比。首先,通过标准试验测试火药点火器内装药剂的关键性能参数。然后,通过建立火药点火器内弹道的仿真模型,计算基线燃喉比附近的内弹道参数,输入到基于历史点火冲量数据建立的正态容许限法模型。最后,在预设燃喉比范围内进行发火试验,并利用正态容许限法计算出不同燃喉比对应的点火可靠度。结果 共模拟了8种水平的燃喉比试验,计算出对应的可靠度为0.177 242~0.999 999。根据模型计算出的可靠度及火工品相关标准的要求,确定合理的燃喉比,并增加样本,进一步验证其可靠度。此外,在选定燃喉比附近进行的裕度试验,试验数据均符合预期。结论 通过内弹道仿真建模,结合可靠性试验数据分析,为火药点火器优选了燃喉比,工作可靠度达到了0. 999 908,比改进前的可靠度0.999有了显著提升。     

温湿度应力对火工品金属桥带温度场影响的仿真与试验研究

目的 研究火工品换能元所用的金属桥带表面划痕等缺陷在温湿度应力作用下的扩展情况及其对火工品功能的影响.方法 设计温湿度为80℃/95％的双应力试验,采用形貌分析和红外热波等手段,结合仿真计算,研究温湿度应力对划痕尺寸的影响及其对换能元桥区温度场的影响规律.结果 金属桥带在温湿度应力的作用下,180 d的试验时间内,表面...     

火工品温湿度双应力加速寿命试验方法研究

目的 获取火工品温湿度加速系数,建立温湿度双因素加速寿命试验方法。方法 通过设计3种火工品不同温湿度加速条件下的加速寿命试验,定期取样进行性能测试,利用获取的性能数据和选定的温湿度加速模型,计算3种火工品的温湿度加速系数和湿度项反应速率常数,确定温湿度加速模型公式。结果 获取了3种火工品的温湿度加速系数和湿度项模型参数,初步建立了火工品温湿度双因素加速寿命试验方法,并对下一步研究方向进行了展望。结论 建立的火工品温湿度双因素加速寿命试验方法可由高温高湿加速试验时间外推常温常湿贮存时间,适用于自身密封性差或密封失效,且贮存环境湿度大的火工品的寿命预测。     

铝粉超细化对KClO3/Al/S配方药剂特性的影响

为研究铝粉超细化后对烟火药剂性能的影响,将普通铝粉和纳米铝粉分别与氯酸钾、硫黄粉按照零氧平衡的同一配比(17%Al+63%KClO3+20%S)配制成烟火药剂,分别用0#样品和1#样品表示。用ARC、WL-1型落锤仪和MGY-1型摆式摩擦感度仪等试验装置从热安全性、撞击感度和摩擦感度等方面进行对比试验。结果表明,与含普通铝粉的0#样品相比,含纳米铝粉的1#烟火药剂热分解的初始反应温度明显降低(118.67℃<123.3℃),反应到达最大温升速率所需的时间明显延长(4.94min>0.13 min),反应所能达到的最高压力明显降低(2.77 MPa/g<3.14 MPa/g),反应动力学因子明显降低(361.85 kJ/mol<409.41 kJ/mol),撞击感度明显下降(12%<100%)。这说明铝粉粒径对药剂的性能有一定的影响。纳米铝粉的加入在加速烟火药剂反应进程的同时,可有效降低其反应的激烈程度、压力危险性和撞击危险性,即铝粉超细化后可以有效改善烟火药剂的性能,提高其安全性。     

弱密封火工品的失效模式和贮存性能研究

目的 获取弱密封火工品在温度和温湿度环境下的失效模式和贮存性能。方法 设计温度和温湿度2种环境下2种弱密封火工品的加速寿命试验,对加速贮存后的火工品进行外观检查、性能测试和失效模式分析。结果 点火头这类防潮漆密封火工品的失效模式主要是作用时间变长,点火能力不足,其失效机理主要是脚线的氧化、药剂的潮解和药剂中还原剂的氧化。火焰雷管这类绸垫涂胶密封的火工品,在温湿度应力下的失效模式主要为输出能力下降,其失效机理主要是部羧铅遇水发生化学反应。结论 弱密封火工品在温湿度环境下的贮存特性与自身密封性和装药特性有密切关系,其失效速率取决于自身的密封性和主装药剂的吸湿性和稳定性。