一种抗毫米波发烟剂的研究

论文摘要

本文从烟幕衰减毫米波相关理论出发，探讨了膨胀石墨衰减毫米波机理；通过对比实验研究，验证了低温可膨胀石墨(LTEG—07)作为本课题研究的抗毫米波发烟剂(MWC—07发烟剂)有效组分的优越性——膨化温度低、膨胀容积大、衰减毫米波能力强；研究了纳米金属氧化物对高氯酸盐的催化机理和催化效果；依据烟幕衰减毫米波相关理论，对MWC—07发烟剂进行配方设计，采用正交实验研究方法，优化了MWC—07发烟剂的配方。通过对MWC—07发烟剂衰减毫米波性能和使用安全性能的研究，确定了MWC—07发烟剂的最佳配方，其配方是：高氯酸盐20～40％，金属粉15～35％，LTEG—07 15～35％，气体发生剂5～10％，燃速调节剂8～15％，催化剂2～8％。遮蔽性能实验表明：MWC—07发烟剂在20s内，对8mm波平均衰减值达到5.66dB，比普通EG发烟剂的平均衰减值高1.6dB(即衰减能力提高39％)。安全性能实验表明：MWC—07发烟剂的撞击感度和摩擦感度分别为8％(落锤质量为10kg，冲击高度为25cm，药量50mg)和28％(摆角96°，表压4.9MPa，药量30mg)，是一种使用较为安全的发烟剂。本文的创新之处在于：使用LTEG—07替代普通EG，增加了石墨蠕虫在空中的飘浮时间和可膨胀石墨在MWC—07发烟剂中的百分含量，提高了发烟剂干扰毫米波的效能：在MWC—07发烟剂中使用了气体发生剂，改善了石墨蠕虫容易抱团的问题；给出了评价发烟剂效果的新表征参数。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 MWC─07发烟剂研究背景
• 1.2 以EG为组分的抗毫米波发烟剂发展概况
• 1.3 本文主要研究内容
• 2 膨胀石墨衰减毫米波机理
• 2.1 基本理论
• 2.1.1 吸收衰减机理
• 2.1.2 散射衰减机理
• 2.1.3 瑞利散射和米氏理论
• 2.1.3.1 瑞利散射
• 2.1.3.2 米氏理论
• 2.1.4 导电损耗机理
• 2.2 膨胀石墨的结构及其导电导热性
• 2.3 膨胀石墨衰减毫米波机理
• 2.3.1 电磁波衰减模型不完全适合膨胀石墨对毫米波的衰减
• 2.3.2 膨胀石墨衰减毫米波以吸收为主
• 2.4 从膨胀石墨衰减毫米波机理得到的启示
• 2.5 本章小结
• 3 低温可膨胀石墨（LTEG─07）性能
• 3.1 LTEG─07的制备
• 3.2 插层反应过程和机理分析
• 3.3 低温膨化性能
• 3.3.1 膨化温度对膨胀容积的影响
• 3.3.2 TGA研究
• 3.4 LTWLG和PTWLG对毫米波的衰减
• 3.4.1 实验原理
• 3.4.2 实验装置
• 3.4.3 实验步骤
• 3.4.4 实验结果及讨论
• 3.5 本章小结
• 4 高氯酸盐的催化
• 4.1 催化机理
• 4.2 催化剂的选择
• 4.3 本章小结
• 5 MWC─07发烟剂配方设计
• 5.1 烟幕衰减毫米波相关理论对MWC─07发烟剂的技术要求
• 5.2 研究方法
• 5.2.1 MWC─07发烟剂配方研究方法
• 5.2.2 MWC─07发烟剂遮蔽性能研究实验方法
• 5.2.2.1 实验原理
• 5.2.2.2 实验药柱制备
• 5.2.2.3 实验仪器及条件
• 5.2.2.4 实验步骤
• 5.2.2.5 MWC─07发烟剂遮蔽性能的表征参数
• 5.3 MWC─07发烟剂的组分选择
• 5.4 MWC─07发烟剂初始配方的确定
• 5.4.1 露天燃烧实验
• 5.4.2 遮蔽效能实验
• 5.5 MWC─07发烟剂配方优化
• 5.5.1 因子、水平及正交表的选取
• 5.5.2 实验及其结果
• 5.5.3 数据分析与讨论
• 5.5.3.1 直观分析
• 5.5.3.2 方差分析
• 5.5.3.3 MWC─07发烟剂各组分对毫米波的衰减影响
• 5.5.4 MWC─07发烟剂配方的确定
• 5.6 本章小结
• 6 MWC─07发烟剂性能
• 6.1 MWC─07发烟剂遮蔽性能
• 6.2 MWC─07发烟剂安全性能
• 6.2.1 撞击感度
• 6.2.1.1 仪器和样品
• 6.2.1.2 实验步骤
• 6.2.1.3 实验结果
• 6.2.2 摩擦感度
• 6.2.2.1 仪器和样品
• 6.2.2.2 实验步骤
• 6.2.2.3 实验结果
• 6.2.3 MWC─07发烟剂安全性能讨论
• 6.3 本章小结
• 7 总结
• 致谢
• 参考文献
• 附录