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燃烧式含能破片的配方与性能研究

作　者: 刘智华
导　师: 宋洪昌；黄寅生
学　校: 南京理工大学
专　业: 材料学
关键词: 固化基材粘接剂含能破片燃烧温度燃烧速度
分类号: TQ560
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

根据预期设计目标确定了燃烧式含能破片的若干配方,并测定了各配方含能破片的燃烧温度、燃烧速度、吸湿性等各项性能参数。探讨了含能破片的性能与其组成之间的关系。提出了燃烧式含能破片的总体设计方案,依据设计目标分别确定了以镁粉、铝粉、Fe304和以镁粉、铝粉、锆粉、Fe304组成的两种固化基材；以双酚A环氧树脂和低分子650聚酰胺树脂组成的粘接剂,根据固化基材与粘接剂的不同配比关系得到了若干基础配方,通过优化设计,确定了最终配方的组成。并采用自然固化的方式按照所设计的最终配方成功制备了燃烧式含能破片。对含能破片进行了一系列的性能测定,结果表明,含能破片的吸湿率低于4.67%、质量燃烧速度低于0.6702g·cm-2·S-1,燃烧温度达到了1388.8℃。并且,通过研究含能破片的性能与组成之间的关系发现,氧差对含能破片燃烧温度的影响比较明显,含能破片的密度和粘接剂含量是影响燃烧速度的主要原因,密度越大,燃烧速度越快；粘接剂含量越高,燃烧速度越低。此外,锆粉的含量对含能破片的性能也具有一定的影响。为了探讨燃烧式含能破片的应用效果,设计了一种试验方案,通过一定的途径将含能破片在木箱内引燃,结果发现,木箱在含能破片的燃烧作用下可以被引燃。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
1 绪论  7-10
  1.1 含能破片的分类  7
  1.2 含能破片的国内外研究现状  7-10
    1.2.1 国外研究现状  7-8
    1.2.2 国内研究现状  8-10
2 基本理论  10-18
  2.1 燃烧式含能破片设计的基本理论  10-12
    2.1.1 总体设计方案  10
    2.1.2 固化基材的选取原则  10-11
    2.1.3 粘接剂的选取  11-12
  2.2 环氧树脂与多胺固化剂的固化反应  12-13
    2.2.1 多胺固化剂固化环氧树脂的固化机理  12
    2.2.2 多胺固化剂固化环氧树脂的热效应  12-13
  2.3 配方设计的相关计算  13-15
    2.3.1 氧平衡的计算  13-14
    2.3.2 反应热的理论计算  14
    2.3.3 燃烧温度的理论计算  14-15
  2.4 测试方法简述  15-16
    2.4.1 燃烧性能  15
    2.4.2 安全性能  15-16
    2.4.3 力学性能  16
  2.5 研究内容与方法  16-18
3 含能破片的配方设计及制备  18-28
  3.1 基础配方的设计  18-21
    3.1.1 固化基材的确定  18-19
    3.1.2 固化基材燃烧温度的计算  19-20
    3.1.3 基础配方的确定  20-21
  3.2 基础配方的优化设计  21-26
    3.2.1 含能破片的制备步骤  21-22
    3.2.2 配方的改进及最终配方的确定  22-26
  3.3 最终配方氧差的计算  26-27
  3.4 本章小结  27-28
4 性能测定  28-48
  4.1 吸湿性实验  28-31
    4.1.1 试验原理  28
    4.1.2 试验步骤及结果  28-30
    4.1.3 结果分析  30-31
  4.2 机械感度的测定  31-34
    4.2.1 摩擦感度试验  32-33
    4.2.2 撞击感度试验  33-34
  4.3 TG-DSC热分析  34-38
    4.3.1 测试条件  35
    4.3.2 测试结果与分析  35-38
  4.4 燃烧性能的测定  38-44
    4.4.1 燃烧温度  38-41
    4.4.2 燃烧速度  41-44
  4.5 力学性能的测定  44-47
    4.5.1 试验仪器及方法  44
    4.5.2 试验结果及分析  44-47
  4.6 本章小结  47-48
5 毁伤效果的应用探索  48-51
  5.1 点火方式的确定  48
  5.2 试验样品的制备  48-49
  5.3 点火燃烧试验  49-50
    5.3.1 试验样品的准备  49
    5.3.2 燃烧现象及结果  49-50
  5.4 本章小结  50-51
6 结论  51-52
致谢  52-53
参考文献  53-56
附录A  56-61
附录B  61-63

燃烧式含能破片的配方与性能研究

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