图3. SEM图像
王瑞浩[4]等研究通过采用溶胶凝胶技术和超临界流体技术首先制备出Fe2O3气溶胶。它的外观呈红棕色块状,结构完整,密度比较小,强度也很低 但韧性很大。如图2为超临界流体干燥制备出的Fe2O3气溶胶SEM图片。以Fe2O3为凝胶骨架,利用超声混合和超临界流体干燥技术,再对 RDX 和 Al 进行进一步的复合处理,制备出纳米复合含能材料 Fe2O3/Al /RDX ,如图3所示,通过样品测试, Fe2O3/Al /RDX 纳米复合含能材料是一种撞击和摩擦感度都很低,且爆速比原料RDX有很大地提高的含能材料。
图4是超临界流体干燥所制得的Fe2O3气溶胶扫描电镜的照片。从图中可以看出,所得的Fe2O3气溶胶为完整的蜂窝状结构,有比较均匀的微孔,其微孔大小在50nm到100nm之间。溶液在前期形成大量聚合的初始粒子,在聚合凝胶时粒子之间相互结合进一步形成团聚,进而形成三文多孔气凝胶骨架结构,超临界流体干燥过程后,孔隙中的液体被带走,最后形成Fe2O3的蜂窝状结构。
图5是超临界流体干燥所制得含85%RDX的Fe2O3/Al /RDX,它的微观呈灰色散粒状。由图5(a)低倍镜下的SEM照片可以看出,表面有少量的RDX晶粒镶嵌在凝胶体系表面。表层的RDX晶粒是由于在干燥过程中,随着DMF的蒸发扩散聚集结晶而成,Fe2O3胶体结构被撑破,少量RDX晶粒裸露在胶体表面。由图5(b)高倍镜下的SEM照片可以看到,含85%RDX的Fe2O3/Al /RDX复合含能材料呈球状和椭球状,且分布均匀,粒度大小在100-200nm之间。Fe2O3溶胶在形成凝胶过程中,炸药的DMF溶液充满在凝胶网孔内部,且采用超声波震荡仪将纳米铝粉均匀震荡分散在凝胶体系中,采用超临界流体干燥技术,利用超临界CO2流体的超强溶解能力和扩散性能,使胶体干燥,RDX在凝胶孔中围绕纳米铝粉迅速重结晶,且由于气凝胶孔的限制,有效抑制了RDX的进一步结晶长大,纳米RDX和纳米铝粉被Fe2O3胶体包覆着,形成纳米复合物。
图4 Fe2O3气溶胶SEM照片
图5(a)Fe2O3/Al /RDX在低倍镜下的SEM照片
图5(b)Fe2O3/Al /RDX在高倍镜下的SEM照片
南京理工大学分别以乙醇、水为介质,用高效研磨机研磨 RDX (粒径约1μm )和铝粉 (粒径约 20 ~ 30μm)的混合物,制备出 RDX包覆铝粉的超细复合粒子。其研究结果表明:在水中研磨有助于粒子的复合,而在乙醇中研磨则有利于粒子的超细化和分散。在乙醇中研磨样品由于高能物质 (C2H5O) 3Al的生成,其爆热提高明显。为了解释这些现象,提出了符合实验结果的超细复合模型及超细 RDX/Al复合炸药热分解模型。
易乃绒采用理论计算与试验方法对某含HMX的高能点火药性能进行了研究。结果表明:随着 HMX 含量的增加,该点火药输出能量变化小,爆热值均大于 9 000J/g,HMX 与 Mg-Al 合金、 KClO4具有良好的相容性,HMX 的加入使高能点火药能量输出保持在理想的热值范围,并且使药剂比容明显增加,残渣量仍然比较多,有利于推进剂的点火
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