铸装TNT炸药未反应冲击Hugoniot关系的测量

本文利用锰钢压力计技术,高速转镜狭缝扫描技术测量了铸装TNT炸药未反应的冲击Hugoniot关系。该方法的优点是简单、易于实现。测试精度和楔形实验法相近。对于铸装TNT（0=1.60g/cm3）的未反应冲击Hugoniot关系为: U=2.70+1.38u （U4.08mm/s） U=2.26+1.82u （U4.08mm/s）     

烤燃条件下HMX/TATB基混合炸药多步热分解反应计算

采用多步热分解反应动力学模型,描述单质炸药热分解反应,提出了多组分网格单元计算方法,对以HMX/TATB为基的多元混合炸药在烤燃条件下的热反应过程进行了计算。通过炸药烤燃实验测量了炸药内部温度,获得了炸药点火时间,验证了计算的准确性。分析了混合炸药组成比例的变化对炸药热反应性能的影响。在HMX/TATB混合炸药热反应阶段,主要是HMX发生分解反应释放热量,TATB的反应量很少,随着混合炸药中TATB含量的增多,炸药的点火时间逐渐增长,点火温度逐渐增高,炸药热安全性增强。     

CL-20基混合炸药的冲击起爆特征

为了研究CL-20基混合炸药的冲击起爆特征,深入分析冲击波作用下CL-20基混合炸药的爆轰成长规律,采用炸药驱动飞片冲击起爆实验方法,对CL-20、CL-20/NTO和CL-20/FOX-7三种压装混合炸药进行了冲击起爆实验,通过嵌入在炸药内部不同位置处的锰铜压力传感器,获得了炸药内部压力的变化历程。依据实验结果标定了混合炸药的点火增长模型参数,其中,利用反应速率方程中的两个增长项,分别模拟CL-20/NTO和CL-20/FOX-7混合炸药中两种组分的反应增长过程,得到这两种混合炸药的反应速率方程参数。并通过数值模拟的方法得到了三种炸药的临界起爆阈值和POP关系。研究结果表明:三种CL-20基混合炸药中,CL-20/NTO混合炸药具有更高的临界起爆阈值,而CL-20/FOX-7混合炸药具有更长的爆轰成长距离;此外,利用此套拟合双组分混合炸药反应速率方程的方法,可以对新型配方炸药的冲击起爆过程进行预测性计算     

不同水合物饱和度下注热水开采实验研究

为研究不同水合物藏饱和度对注热开采动态的影响,采用自制的一维天然气水合物(NGH)开采模拟实验装置,模拟地层多孔介质的条件,首先在填砂模型中生成不同饱和度的NGH,然后进行注热盐水分解实验。结果表明:不同饱和度的NGH注热分解产气都可划分为三个阶段,不同的是NGH饱和度越高,水合物分解阶段的产气速率越大,且该阶段持续的时间越长;NGH饱和度越高,注热分解阶段电阻率增大的幅度越大,系统各测点温度升高的幅度越小。注热分解过程中产水速率围绕注水速率而上下波动,且NGH饱和度越高,产水速率波动幅度越大;在实验研究范围内,随初始水合物饱和度的升高,注热开采的能量效率逐渐升高。因此,从能量效率来说,高饱和度的水合物藏更适宜于注热开采。     

含活性元素硫磷苯并三氮唑衍生物的极压抗磨作用机理

在四球机上对照评价了含硫、磷苯并三氮唑衍生物（ＢＭ－３）和二丁辛基二硫代磷酸锌（Ｔ２０２）及硫磷酸复酯胺盐（Ｔ３０７）的承载能力和抗磨性能，用Ｘ射线光电子能谱仪和电子探针微分析仪等对磨斑表面元素Ｎ，Ｓ和Ｐ的存在形式及表面膜的组成进行了分析，用气相色谱－质谱联用仪对ＢＭ－３的热分解产物进行了分析，并且还对其极压抗磨作用机理作了探讨．结果表明：ＢＭ－３在液体石蜡中的极压抗磨性能明显比Ｔ２０２的好，也比Ｔ３０７的好；ＢＭ－３在摩擦过程中经摩擦化学反应生成了含吸附或络合形式的苯并三氮唑官能团及磷酸盐的富碳和富氧表面膜，故其极压抗磨性能优良，但元素Ｓ没有参与成膜；ＢＭ－３在摩擦热的作用下，可能发生了分子内异构化反应和热分解反应，其分子中的元素Ｓ转移到吸附能力较弱的热分解产物辛硫醇分子中．辛硫醇有可能存在于基础油中，或在摩擦热的作用下继续分解生成挥发性的低分子硫醇或硫化氢挥发掉     

火焰喷涂ETFE涂层的干摩擦磨损性能研究

采用火焰喷涂技术制备了乙烯-四氟乙烯共聚物（ETFE）涂层。利用红外光谱仪（FTIR）、差示扫描量热仪(DSC) 及摩擦磨损试验机考察了涂层的结构、热性能及摩擦学性能,并采用扫描电子显微镜（SEM）对涂层的磨损表面形貌进行分析。结果表明： ETFE粉末在火焰喷涂过程中没有发生氧化、降解反应;在摩擦载荷为20~120 N及摩擦速度为20~120 r/min的干摩擦条件下,涂层的摩擦系数为0.25~0.34,磨损量为0.006 8~0.157 8 g/(N?m);SEM分析表明涂层的磨损机制主要为塑性变形、疲劳磨损和轻微的黏着磨损。     

三硝基甲烷热分解过渡到热爆炸的研究

本文提出了等温条件下研究凝聚体系热爆炸的方法。实测了三硝基甲烷热爆炸的临界温度、诱导期和爆前升温。结果表明:自加速反应和热积累是等温条件下三硝基甲烷热分解过渡到热爆炸的主要因素。     

不同晶型CL-20热分解反应机理计算分析

基于反应力场,采用NPT、NVT系综和Berendsen方法,对ε-、β-和γ-CL-20超晶胞在不同温度下的热分解反应过程进行分子动力学计算。结果表明:3种晶型CL-20的初始分解路径均是五元环和六元环中的N-NO₂键断裂生成·NO₂自由基,生成的主产物包括N₂、H₂O、CO、CO₂、NO₂、NO₃、HNO₂、HNO₃、N₂O₅、N₂O₂和NO等。相同晶型的CL-20发生热分解生成的主产物的反应速率常数随温度的升高而增大。     

几种常用炸药的爆压与爆轰反应区精密测量

为了获得几种常用炸药的爆压和反应区宽度数据,采用激光干涉测试技术对TNT、PETN、RDX、HMX、TATB和CL-20炸药的稳态爆轰波界面粒子速度进行了测试,获得了高精度的界面粒子速度时程曲线,利用阻抗匹配公式计算得到了炸药的爆压。结果表明:PETN、RDX、HMX和CL-20等理想炸药的界面粒子速度曲线存在较明显的拐点,爆轰反应区较窄,反应时间为7~15 ns。TNT和TATB炸药由于存在碳凝聚慢反应过程,界面粒子速度曲线没有明显的拐点,爆轰反应时间分别为（100±15） ns和（255±20） ns。初步的不确定度分析表明,激光干涉法测试爆压的相对扩展不确定度为4.4%（包含因子k=2）。     

二氧化碳在砂岩透镜体中充注封存的盖层岩石抗断裂性能分析

把CO2这一主要的温室气体注入到地下深处具有适当封闭条件的地层中进行封存和隔离,已被公认为是有效减少CO2排放量的一种比较安全的技术途径。砂岩透镜体油气藏具有良好的圈闭构造和储层物性,油气濒临枯竭的砂岩透镜体是较理想的CO2地质封存箱。基于币形裂纹模型和水力致裂原理,将纵向厚度和横向展布长度均远小于盖层岩石尺度的水平产状砂岩透镜体简化为盖层岩石中的I型币形裂纹,从岩石断裂力学角度分析封存箱盖层岩石的抗断裂性能。采用叠加原理给出了盖层岩石币形裂纹尖端（砂岩透镜体尖灭部位）应力强度因子的计算公式,在此基础上提出了断裂力学判别准则（K=KIC）和临界有效压应力判别准则（P=PC）,从岩石断裂力学角度为砂岩透镜体封存箱盖层岩石抗断裂性能分析和评价提供了一种新的研究思路。     

主控提前点火对复合推进剂慢速烤燃响应的影响

为研究主控点火对复合推进剂慢速烤燃响应特性的影响,设计并开展了典型复合推进剂装药慢速烤燃实验,结合数值计算和推进剂热分解失重及形貌演化过程,探讨了点火前推进剂内的温度分布情况及推进剂细观结构热损伤规律。研究发现:针对复合推进剂装药的慢速烤燃,在推进剂发生自热点火前温度较低时进行主控点火可以有效降低反应剧烈程度;随着加热温度的升高,推进剂中部分组分发生分解,导致推进剂内部温度高于壳体温度,同时推进剂中粘结剂及AP的分解会导致推进剂装药形成多孔状的结构,在点火后更易导致对流燃烧,加剧反应烈度;当壳体温度仅138 ℃时,推进剂温度最高点达到150 ℃,最高点首先出现在靠近喷管的尾部,考虑到粘结剂及AP部分分解导致的孔隙结构会加剧反应的响应烈度,主控点火温度应设定在138 ℃以下。     

2D reduced graphene oxide–titania nanocomposites synthesized under different hydrothermal conditions for treatment of hazardous organic pollutants

Two-dimensional reduced graphene oxide–titania (RGO–TiO₂) composites were prepared using a single-step hydrothermal method under various hydrothermal reaction conditions. The morphological and surface characteristics of the RGO–TiO₂ composites and reference materials were determined. The RGO–TiO₂ composites showed photocatalytic activity for the decomposition of two target pollutants that was superior to both pure TiO₂ and RGO under fluorescent daylight lamp illumination. The photocatalytic activity of the RGO–TiO₂ composite increased as the hydrothermal treatment time increased from 1 to 24 h, but then it decreased as the time increased to 36 h, which indicated the presence of an optimal treatment time. RGO–TiO₂ composites activated by violet light-emitting diodes (LEDs) displayed lower decomposition efficiency than those activated by a daylight lamp, likely because of the lower light intensity of violet LEDs (0.2 mW/cm²) when compared with that of the daylight lamp (1.4 mW/cm²). However, the photocatalytic decomposition of the target pollutants using the RGO–TiO₂ composite was more energy-efficient using the violet LEDs. The photocatalytic reaction rates increased as the residence time decreased, whereas the reverse was true for the decomposition efficiency.     

CARBON NANOTUBES VIA METHANE DECOMPOSITION ON AN ALUMINA SUPPORTED COBALT AEROGEL CATALYST

An alumina-supported cobalt aerogel catalyst prepared from a sol-gel and a supercritical drying method was used in the catalytic decomposition of methane.The physical-chemical properties of the catalyst were characterized and its activity for methane decomposition was investigated.The effects of calcination and reaction temperatures on the activity of the catalyst and the morphology of the carbon nanotubes produced were discussed.A COAl2O4 spinel structure formed in the calcined catalyst.The quantity of the nanotubes produced in the reaction increases with the amount of cobalt in the reduced catalyst.A higher reaction temperature leads to a higher reaction rate,though faster deactivation of the catalyst occurs with the change.The carbon nanotubes grown on the catalyst have smooth walls and uniform diameter distribution.     

PHOTOCATALYTIC ACTIVITY OF TiO2 NANOPARTICLE FLUID PREPARED BY COMBINED ASNSS

1. Inroduction Since TiO2 nanoparticles possess such characteristics as strong reduction and oxidation capabilities, high chemical stability, harmlessness to the environment, and low cost of production, it has been used as a new type of photocatalyst as well as anti-bacterium and anti-fungus agent, air and water purifier, and photosynthesis material (Jang et al., 2001). According to the principle based on gas condensation, the present study describes a combined vacuum Arc-Submerged Nanoparti…     

Measurement of O(^1D) formation during thermal decomposition of CO_2 behind shock waves

Atomic Resonance Absorption Spectroscopy (ARAS) was applied to measure the time dependent concentration of electronically excited O(D)-atoms during the thermal decomposition of CO behind reflected shock waves. The experiments were performed in the temperature range 4102 K T 6375 K at pressures 0.2 to 1.9 bar with initial gas mixtures of 100 to 1000 ppm CO diluted in Ar. The measured O(D)-formation rate at early reaction times divided by the initial reactant concentrations was found to obey the Arrhenius law: The assumption of a fast thermalisation between the O(P) and O(D) states is in agreement with previous measurements of the O(P) formation during the thermal decomposition of CO, see Burmeister and Roth (1990). Received 24 January 1995 / Accepted 13 March 1996     

CL-20/HMX共晶冲击起爆模拟

采用非平衡分子动力学方法模拟了CL-20/HMX共晶炸药冲击压缩和化学反应行为，获得了密度以及粒子速度的时空分布、冲击雨贡纽、冲击起爆压力、爆轰压力等数据，以及主要中间产物和稳定产物分布。模拟结果显示，共晶的初始分解路径是CL-20中N—NO₂键断裂，主要稳定产物是N₂、CO₂和H₂O。CL-20和HMX的分解速率随着冲击波速度的增加而增加，并且逐渐接近，但各冲击条件下CL-20分子的衰减速率均大于HMX。     

2021-08期封面

铝粉反应模型是对悬浮铝粉尘气-固两相爆轰进行数值模拟研究的关键。通过考虑铝粉燃烧产物氧化铝（Al₂O₃）在高温下的分解吸热反应,改进了铝粉的扩散燃烧模型。将该模型嵌入到三维的气-固两相爆轰数值计算程序中,分别对铝粉/空气混合物以及铝粉/氧气混合物的爆轰进行了数值模拟,计算得到的稳定爆轰波速度与实验结果、文献值均吻合较好,误差小于5.5%,表明改进的铝粉反应模型适用于不同氧化气体氛围中铝粉尘爆轰的模拟计算。此外,对两相爆轰参数及爆轰流场的物理量分布进行分析,获得了铝粉反应模型对爆轰波结构的影响规律。