高能量高强度发射药研究

论文摘要

本论文工作的目标，是研究一种高能量高强度发射药(JMZ发射药)。论文重点叙述和讨论的内容是JMZ发射药的性能和制备方法。JMZ发射药由混合硝酸酯增塑的聚醚聚氨酯(PET)、RDX、NC以及辅助添加物等成分组成。通过理论分析和配方的优化设计，确定JMZ发射药的基本配方。在此基础上，研究了工艺条件和影响发射药性能的重要工艺参数，选择研究的挤出工艺，成功地制备了有应用前景的JMZ发射药。应用DSC、密闭爆发器、DMA、材料试验机、显微照相、落锤冲击等试验方法，对JMZ发射药的燃烧、热分解、力学和能量等性能进行了系统的研究。考察了PET预聚体官能度和相对分子质量、NC的种类和含量、RDX粒度和含量、混合硝酸酯含量、键合剂等对发射药力学和燃烧性能的影响，得到了有关规律。论文另一重要研究内容是：通过添加三元树酯等增强材料，改善了发射药的力学性能。研究结果表明：采用传统的挤压工艺制备的JMZ发射药，具有较高的能量(火药力大于1150kJ／kg)，同时具有良好的力学性能，尤其是具有良好的低温力学性能。可以预见，JMZ发射药会成为一类具有应用前景的、新型的高能量高强度发射药。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 主要符号表
• 1. 绪论
• 1.1 研究背景及课题的意义
• 1.2 国内外发射药技术发展概况
• 1.2.1 国外发射药研究发展概况
• 1.2.2 国内发射药发展概况
• 1.3 本论文的研究内容
• 本章参考文献
• 2. 高能量高强度发射药配方设计
• 2.1 固化体系
• 2.1.1 粘结剂
• 2.1.2 增塑剂
• 2.1.3 固化剂
• 2.1.4 固化催化剂
• 2.2 高能固体添加剂
• 2.3 键合剂
• 2.4 其它成分
• 2.5 JMZ发射药基本配方能量及力学性能验证
• 本章参考文献
• 3. JMZ发射药的制备工艺
• 3.1 JMZ发射药制备工艺
• 3.2 工艺条件确定
• 本章参考文献
• 4. JMZ发射药的能量和燃烧性能
• 4.1 JMZ发射药能量示性数的理论计算
• 4.1.1 发射药的化学式及燃烧反应方程
• 4.1.2 发射药能量示性数的理论计算方程
• 4.1.3 发射药爆热
• 4.1.4 发射药爆温
• 4.1.5 发射药气体燃烧产物比容
• 4.1.6 火药力和余容
• 4.1.7 发射药组分对能量性能影响
• 4.2 JMZ发射药能量示性数的实验测定
• 4.2.1 实验装置及热散失修正
• 4.2.2 发射药火药力和余容的测定
• 4.2.3 实验条件
• 4.2.4 实验结果及讨论
• 4.3 JMZ发射药的热分解特性
• 4.3.1 JMZ发射药的热分解曲线
• 4.3.2 JMZ发射药的热分解活化能
• 4.3.3 影响JMZ发射药热分解性能的因素
• 4.4 JMZ发射药的燃烧性能
• 4.4.1 JMZ发射药的燃速系数和压力指数
• 4.4.2 影响JMZ发射药燃烧性能的因素
• 4.5 JMZ发射药中止燃烧性能研究
• 本章参考文献
• 5. JMZ发射药力学性能研究
• 5.1 影响JMZ发射药力学性能的因素分析
• 5.2 发射药力学性能的测试方法
• 5.3 粘结剂基体对力学性能的影响
• 5.3.1 预聚体官能度与相对分子质量对发射药冲击强度的影响
• 5.3.2 预聚体官能度与相对分子质量对发射药抗压强度的影响
• 5.3.3 预聚体官能度与相对分子质量对发射药动态力学性能的影响
• 5.4 硝化棉种类及含量对JMZ发射药力学性能的影响
• 5.5 RDX粒度对发射药力学性能的影响
• 5.6 固化剂含量的影响
• 5.7 键合剂的影响
• 5.7.1 键合剂种类的影响
• 5.7.2 键合剂含量的影响
• 5.8 工艺对力学性能的影响
• 5.8.1 原材料及制备工艺过程中水份对JMZ发射药力学性能的影响
• 5.8.2 预固化时间对JMZ发射药力学性能的影响
• 5.9 进一步提高JMZ发射药力学性能的探索
• 5.9.1 加入辅助添加剂
• 5.9.2 加入热塑性弹性体
• 5.10 落锤冲击试验结果及分析
• 本章参考文献
• 6. 结论
• 致谢
• 博士期间发表的论文