DNTF含量对改性双基推进剂动态力学性能的影响

复合·双基(cdb)推进剂的力学性能研究标题：基于复合·双基(CDB)推进剂的力学性能研究摘要：本文致力于研究复合·双基(CDB)推进剂的力学性能。

为此，我们采用不同类型的试验技术来测试CDB推进剂的机械特性，包括拉伸、压缩、拉伸拉断和压缩破坏。

我们发现，CDB推进剂具有较高的强度和塑性，表明其可做为子午线推进剂的有效选择。

我们还发现，加工工艺及推进剂组成对CDB推进剂性能有显著影响。

因此，为了提高CDB推进剂的性能，重视加工工艺的优化以及选择恰当的推进剂组分是非常必要的。

关键词：复合·双基(CDB)推进剂，力学性能，拉伸，压缩，拉伸拉断，压缩破坏复合·双基(CDB)推进剂的应用范围很广，因其力学性能优良。

它可以用于制造发射器或靶材料，以及进行推力测试。

此外，它也可以用于核反应堆内部的结构材料，以及为航天器提供保护层。

CDB推进剂还可以用于构建火箭发动机、潜水器推进系统和空间发动机，以及用于发射运载火箭和卫星。

CDB推进剂的性能取决于它的化学组成和加工工艺。

因此，在设计和制造有效的CDB推进剂时，必须正确选择它的原料及组分，并对其加工工艺进行合理的优化。

该推进剂的强度和塑性可以提高，以满足用户的特定需求和要求。

此外，CDB推进剂的应用还可以扩展到其他领域，如汽车行业。

通过将CDB推进剂用作汽车发动机部件的表面覆盖材料，可以提高发动机的耐磨性，改善发动机的低温性能，减少燃料消耗和提高发动机的可靠性。

因此，将CDB推进剂应用于汽车行业可以改善汽车性能，延长使用寿命和使汽车更加环保。

基于复合·双基(CDB)推进剂的研究还可以应用到医学领域。

CDB推进剂可以用作人体植入器械的表面材料，以提高人体植入物的耐磨性和腐蚀稳定性。

此外，它可以作为人造骨材和骨科填充剂，用于治疗骨折及其他骨骼组织损伤。

CDB推进剂还可以用于神经组织的修复，降低单细胞的渗透压力。

DNTF-CMDB推进剂的力学性能王江宁;李亮亮;刘子如【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2010(033)004【摘要】采用单轴抗拉实验研究了添加3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的改性双基推进剂的力学性能,获得了不同温度下(-40℃、20℃和50℃)DF系列推进剂的抗拉强度和断裂延伸率;用动态热机械方法获得的低温黏弹系数Cg1和Cg2,计算了DF系列推进剂的低温脆化参数.结果表明,DNTF对NC有一定的增塑作用,并能降低低温脆化参数、提高韧性.高低温和常温下断裂延伸率与组合量G(m(NG):m(NC)和m(DNTF):m(NC)的组合量)之间存在相关性,当DNTF的质量分数为20%时3个温度段的断裂延伸率和低温抗拉强度都达到最大值,而低温脆化参数有最低值.常温和高温的抗拉强度主要取决于NC与NG的质量比.DF系列推进剂的低温脆化参数与低温抗拉强度有关.【总页数】5页(P23-27)【作者】王江宁;李亮亮;刘子如【作者单位】西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;V512+.2【相关文献】1.压力和DNTF含量对DNTF-CMDB推进剂热分解动力学的影响 [J], 任晓宁;刘子如;郑伟2.DNTF-CMDB推进剂的燃烧机理 [J], 郑伟;王江宁;宋秀铎;袁志锋;谢波;李凤3.DNTF-CMDB推进剂燃烧性能的调节 [J], 郑伟;王江宁;宋秀铎;袁志锋;王明星;谢波4.DNTF-CMDB推进剂的化学安定性 [J], 郑伟;王江宁;韩芳;田军;宋秀铎;周彦水5.改性双基推进剂的力学性能研究－－一种含氨酯的改性双在推进剂 [J], 杜永生因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

改性双基推进剂含损伤粘弹塑性本构模型及应用研究固体火箭发动机应用广泛,由于其在全寿命周期受到冲击、加速度和极端温度变化等多种外界因素的影响,使得固体火箭推进剂装药结构完整性问题十分突出。

固体推进剂药柱在不同形式的外部载荷下,其内部应力状态分布复杂,在不同区域会存在不同的应力类型,这就对材料本构模型具有应力类型相关性提出了要求。

本文对改性双基推进剂力学性能的研究主要包括以下几个方面的内容:(1)对改性双基推进剂进行了一系列恒应变率拉伸和压缩试验,分析了材料力学响应的率相关性;对改性双基推进剂进行了不同温度和不同应力水平下的拉伸和压缩蠕变试验,讨论了材料的时间-温度等效模型和时间-应力等效模型,分析了材料力学响应的时间-温度相关性和时间-应力相关性。

对改性双基推进剂恒应变率下的拉压不对称力学响应进行了分析,根据改性双基推进剂不同温度和不同应力水平下的拉伸和压缩蠕变试验,分析了温度和应力对材料拉压不对称性的影响。

(2)根据改性双基推进剂的力学响应的特点,建立了材料的含损伤粘弹塑性本构模型。

采用Schapery非线性粘弹性本构模型来描述材料的可恢复应变,采用Perzyna粘塑性模型描述材料的不可恢复应变,通过有效应力的概念将损伤模型引入到粘弹塑性模型中。

通过对拉压不对称成因的定性分析,提出了一种拉压力学状态判别准则,建立了改性双基推进剂拉压不对称的粘塑性本构模型和损伤本构模型,通过对材料空心圆盘结构进行试验和有限元仿真计算,反映出根据材料所处的力学状态而选择合适的本构模型是十分重要的。

(3)根据改性双基推进剂一维含损伤粘弹塑性本构模型的特点,通过后向欧拉法结合牛顿迭代法求得了模型在恒应力加卸载和恒加载率加卸载下应变响应的数值解。

为了求取模型参数,通过控制蠕变-回复响应的应力水平和加载时间将材料的粘弹性、粘塑性和损伤响应区分出来。

使用最小二乘法获得了粘弹性模型参数,使用改进的单纯形优化算法,结合一维本构模型的数值解法实现对粘塑性参数和损伤参数的优化估计。

DNTF 对 NC 塑化特性的分子动力学模拟及实验研究孟玲玲;齐晓飞;王江宁;樊学忠【摘要】为研究 DNTF 对 CMDB 推进剂力学性能的作用机理，通过分子动力学模拟方法建立了 NC 纯物质和 NC／DNTF 共混物分子模型，研究了 DNTF 对 NC 塑化过程中微观结构的影响，采用拉伸试验研究了 DNTF 对 CMDB推进剂力学性能的影响。

结果表明，DNTF 与 NC 分子形成氢键，使 NC 内分子的氢键减弱，NC 分子的刚性降低；加入 DNTF 后，DNTF-CMDB 推进剂的抗拉强度降低、延伸率增加；20℃时延伸率由8．69％增加到33．6％，50℃时延伸率由14．86％增加到45．6％。

分子动力学模拟计算结果与拉伸试验结果一致。

%To investigate the acting mechanism of 3,4-dinitrofurazanfuroxan (DNTF)on the mechanical properties of CMDB propellants,the molecular models of nitrocellulose (NC)pure substance and NC/ DNTF blends were established by molecular dynamics simulation method.The effects of DNTF on the microstructure of NC in plastici-zing process were studied.The effects of DNTF on the mechanical properties of CMDB propellants were explored using the tensile test.Results show that DNTF and NC molecules form hydrogen bonds,which make the inner-molecule hydrogen bonds for NC weaken and the rigidity of NC molecules reduce.After addition of DNTF in CMDB propellants,the elongation of the DNTF-CMDB propellant increases,while the tensile strength decreases.The elongation increases from 8.69% to 33.6% at 20℃ and increases from 14.86 to 45.6% at 50℃.The results of molecular dynamics simulation are in agreement with those of tensile test.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】4页(P86-89)【关键词】物理化学;分子动力学模拟;NC;DNTF;力学性能【作者】孟玲玲;齐晓飞;王江宁;樊学忠【作者单位】西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;V512引言3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)是一种呋咱类新型高能量密度化合物，其能量接近六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)。

绝热加速量热法研究高固体含量改性双基推进剂的热稳定性丁黎;王江宁;郑朝民;宋秀铎;张超【摘要】采用绝热加速量热法研究了高固体含量改性双基推进剂的热稳定性.结果表明,随RDX含量增加,GLX推进剂中双基组分降低,表现为体系初始分解温度、初始升温速率升高,热稳定性提高.但系统绝热温升增加,意味着一旦发生安全事故,其危害程度显著增加.Al粉替代等量的RDX,热稳定性不变,危害程度加剧.【期刊名称】《固体火箭技术》【年(卷),期】2013(036)006【总页数】5页(P786-790)【关键词】高固体含量;推进剂;热稳定性;绝热加速量热仪【作者】丁黎;王江宁;郑朝民;宋秀铎;张超【作者单位】西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065【正文语种】中文【中图分类】V5120 引言高固体含量螺压改性双基推进剂是在普通螺压改性双基推进剂的基础上，将高能硝胺含量由20%～30%提高到50%以上的新型推进剂品种，可同时满足高能量和低特征信号的要求，特别适宜于现代武器装备远程化、隐身化的要求，世界各军事强国都在竞相发展。

为了满足种新型推进剂的安全生产、使用和储运，需开展热稳定性研究。

张腊莹等［1］研究了高固体含量改性双基推进剂的热分解，但对高固体含量(RDX 含量达50%)推进剂热安全特性的研究少有报道。

绝热加热量热试验(ARC)将试样维持在绝热条件下，测量试样在分解过程中温度和压力的变化，是热安全性评估常用方法［2］，也广泛用于含能材料安全评价领域［3－5］。

试验原理是加热载有样品的反应器，当样品池上的热电偶探测到药剂开始反应后，炉体加热器根据样品温度来调节炉内温度，使其与样品的温度差保持为零，已达到为样品反应提供接近绝热的环境，从而得到样品的热性能只与材料本身的特性有关。

Bu-NENA基改性双基推进剂的力学性能及安全性能孙世雄;赵本波;桑超;程原;罗运军【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2022(45)4【摘要】为提高高固含量改性双基推进剂的低温力学性能和安全性能,以N-丁基硝氧乙基硝胺(Bu-NENA)代替硝化甘油(NG),采用无溶剂工艺制备了改性双基推进剂;采用万能试验拉伸机、动态热机械分析仪和感度测试仪等对推进剂的力学性能和机械感度进行了表征。

结果表明,与NG相比,Bu-NENA可明显提高推进剂的低温力学性能,降低推进剂的机械感度。

当Bu-NENA质量分数为19.1%时,推进剂(代号B3)的力学性能较好,与空白对照推进剂(NG基改性双基推进剂,代号B0)相比,B3推进剂在-40℃延伸率由3.54%提高到7.57%,提高了114%,高温拉伸强度相当;摩擦感度由46%降低至2%,降低了95.7%;特性落高H_(50)由17.2cm提高到33.6cm,提高了95.3%;动态力学性能研究表明,Bu-NENA对硝化纤维素(NC)塑化效果较好,B3推进剂的β转变温度由B0的-33.8℃降低至-37.8℃,韧性有所增强。

表明该推进剂不仅机械感度明显降低,且低温力学性能明显改善,在短射程战术武器中具有一定的应用前景。

【总页数】6页(P561-566)【作者】孙世雄;赵本波;桑超;程原;罗运军【作者单位】中北大学化学工程与技术学院;中北大学德州产业技术研究院;北京理工大学材料学院;北京理工大学高能量密度材料教育部重点实验室【正文语种】中文【中图分类】TJ55;V512【相关文献】1.改性双基推进剂拉压不对称力学性能研究2.Bu-NENA/NC低感度双基推进剂性能研究3.复合球形药对改性双基推进剂力学性能和燃烧性能的影响4.改性双基推进剂的力学性能研究－－一种含氨酯的改性双在推进剂5.热老化改性双基推进剂拉伸力学性能及强度主曲线因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

热塑性聚氨酯弹性体在改性双基推进剂中的应用
何吉宇;刘所恩;边小国;谭惠民
【期刊名称】《火炸药学报》
【年(卷),期】2005(028)002
【摘要】为了改善力学性能,合成了与硝化甘油(NG)、硝化纤维素(NC)具有良好相溶性的新型热塑性聚氨酯弹性体(TPUE),并应用于改性双基推进剂研究中.研究了热塑性聚氨酯弹性体对硝胺改性双基推进剂的能量性能、力学性能、燃烧性能以及工艺性能的影响.结果表明,在改性双基推进剂中引入TPUE,推进剂的工艺性能、力学性能,尤其是低温力学性能明显提高,燃速和爆热会稍有降低.
【总页数】3页(P21-22,59)
【作者】何吉宇;刘所恩;边小国;谭惠民
【作者单位】北京理工大学材料科学与工程学院,北京,100081;山西兴安化学材料厂,山西,太原,030008;山西兴安化学材料厂,山西,太原,030008;北京理工大学材料科学与工程学院,北京,100081
【正文语种】中文
【中图分类】TJ55;V512
【相关文献】
1.PDADN在螺压硝胺改性双基推进剂中的应用研究 [J], 刘所恩;周伟良;潘葆;赵美玲;邹伟伟
2.柠檬酸三丁酯在浇铸高能少烟复合改性双基推进剂中的应用 [J], 王晗;舒安民;樊
学忠;刘小刚;蔚红建;樊明辉
3.DNTF在螺压高能硝胺改性双基推进剂中的应用 [J], 刘所恩;郑启龙;邹伟伟;潘葆;陈锦芳;赵美玲;周伟良
4.P(E-CO-T)-N100预聚物的合成、表征及其在改性双基推进剂粘合剂体系中的应用 [J], 范夕萍;张磊;谭惠民;初立秋;唐焕林
5.热塑性弹性体在复合改性双基推进剂中的应用 [J], 范夕萍;谭惠民;张磊;初立秋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

改性双基推进剂大生产工艺的几点改进建议DOI：10.16640/jki.37-1222/t.2016.08.0551 引言以第二代高能炸药RDX、HMX改性的螺压高能高固含量硝胺改性双基推进剂是国内近二十多年来自主研制成功的第二代具有国际先进水平的一类高性能改性双基推进剂，该类推进剂具有能量高、密度大、特征信号低、燃烧性能优良、化学安定性好、制造工艺成熟、易实现批量化、均匀性及一致性好、满足自由装填等优点[1]。

由于工艺改造研究滞后，现有生产工艺不能完全适应含大量高能硝胺炸药的改性双基推进剂的生产，已发生多次恶性燃爆事故，产品质量也获多或少受到了影响。

近几年针对这类产品的大生产工艺进行了一些技术改进研究工作，研究成功了专门用于不含铝粉的高能高固含量改性双基推进剂产品生产的新工艺，该工艺首次成功将大型机械混同装置用于推进剂吸收药团的混同，彻底解决了产品均匀度较差的质量问题；首次将双螺旋剪切压延机应用于吸收药团的二次驱水和预塑化造粒，并进一步强化沟槽压延工艺，彻底解决了装药塑化度差的质量问题；通过改进和优化压伸工艺条件，进一步提高了装药的致密度；通过设计加工大量辅助工装设备有效改善了装药的洁净度。

2 关于进一步改进大生产工艺的建议2.1 关于吸收药制造工序对于高固含量硝胺改性双基推进剂而言，吸收药团的制备是一个十分关键的过程，对产品最终质量的影响至关重要。

目前吸收药制造工序存在的主要问题包括：① 不能进行连续吸收，采用先制备三成分白料，再进行单锅二次吸收的工艺，药团组分有时不能一次性符合技术要求，严重影响生产进度；② 锅次之间组分一致性、稳定性较差，影响产品性能质量；③ 吸收药团中金属和非金属杂质较多，影响产品外观和内在质量。

针对目前存在的问题，建议对吸收工艺进行如下改进。

（1）各组分在加入吸收器时必须准确计量。

由于在吸收器中无法精确取样分析成分，所以也无法在吸收器中反复调节各组分的含量，必须在加料时就一次性计量准确，三成分白料的浓度必须准确。