摘要：为探究平面集成瞬态抑制二极管(TVS)对半导体桥(SCB)火工品换能元性能的影响因素以及规律,通过电容放电发火实验,研究了平面集成TVS二极管的并联数量与击穿电压对半导体桥火工品换能元的电爆性能的影响,并通过500 pF/500Ω/25 kV静电放电实验,研究了其对半导体桥火工品换能元的静电可靠性能的影响。结果表明,当激励能量使单个平面集成TVS二极管单位时间吸收的能量接近上限时,增加平面集成TVS二极管并联数量会延长SCB火工品换能元的爆发时间,影响SCB火工品换能元正常爆发,反之,若激励能量不足以使单个平面集成TVS二极管单位时间吸收的能量接近其上限,则SCB火工品换能元爆发性能不会随并联平面集成TVS二极管的数量变化而变化;当激励电压大于平面集成TVS二极管的击穿电压时,TVS二极管击穿电压越低,SCB火工品换能元的爆发时间越长,爆发能量越大,甚至影响SCB火工品换能元正常爆发;降低平面集成TVS二极管的击穿电压、增加并联数量都能够提高SCB火工品换能元的静电可靠性能;设计桥区尺寸为350μm(W)×100μm(L)×2μm(H)的抗静电集成半导体桥芯片时可以集成两个击穿电压略低于14 V或一个击穿电压略高于7 V的TVS二极管。

摘要：Ni-YSZ(镍-氧化钇稳定的氧化锆)氢电极支撑固体氧化物电池(SOC)在可逆运行模式下(R-SOC)普遍存在电化学不对称性现象。本文通过实验研究发现,氢电极扩散阻抗及电解质欧姆阻抗同时是R-SOC性能及不对称性的显著影响因素。研究结果显示,采用大孔氢电极和薄膜隔离层显著提升了R-SOC性能并减小了不对称性,在750℃、50%H_(2)O和0.3 V偏压工况下,单电池的发电及电解电流密度分别达到了0.752和0.635 A∙cm^(−2),电流密度不对称度Δj仅为0.117 A∙cm^(−2)。研究结果对于高性能氢电极支撑SOC单电池的结构设计、制备和可逆运行具有重要的参考价值。

摘要：固体推进剂用含能氧化剂研究主要集中在提高固体推进剂的能量和稳定性,以及开发新型含能氧化剂等方面。为了进一步促进固体推进剂用含能氧化剂的发展,系统综述了不同类型含能氧化剂的研究进展,介绍了各种含能氧化剂相应的物化参数、优缺点及改性研究,重点关注高能量密度氧化剂的最新进展。改善离子型含能氧化剂的配方稳定性、实现共价型含能氧化剂高能与稳定共存仍是一项艰巨的挑战,高能量、高稳定性、多功能性含能氧化剂是未来重要发展方向。研究与各种氧化剂相适配的推进剂配方,对综合性能优异的氧化剂进行路线优化和应用方面的探索,以及通过对构效关系的研究与总结以设计出更多新型含能氧化剂是未来研究的重点。

摘要：为了优化发射药脱硝工艺,基于Box-Behnken设计的响应面法(RSM)对单孔发射药的脱硝工艺进行了优化。考察了水合肼浓度、反应温度和反应时间3个主要影响因素对单孔发射药脱硝过程中脱硝率的影响,并建立了以脱硝率为响应值的二次回归模型。结果表明:各因素对脱硝率的影响程度为水合肼浓度>反应时间>反应温度,且各因素之间交互作用不显著。所建立的二次回归模型相关系数为0.9774,在影响因素水平范围内进行多组实验,脱硝率的实验值与模型预测值之间吻合度较高,平均相对偏差为1.61%,表明所提出的二次回归模型可靠性较高,可用于对发射药脱硝过程中脱硝率的预测和工艺条件的优化。通过对脱硝前后单孔发射药的结构和燃烧性能的表征,进一步证实了梯度硝基单孔发射药表层及孔边缘硝酸酯基浓度呈梯度增加,具有优异的燃烧渐增性。

摘要：为本科实验教学设计了一种氮中心自由基反应。通过将同一实验在三种不同条件下进行,让学生进一步熟悉实验操作,加深学生对自由基反应特征的认识,强化学生对自由基反应实验的理解。本实验具有操作简单、绿色高效、重复性好的特点,同时融入节能减排和绿色化学等课程思政元素,培养了学生的科研能力与创新能力,适合作为本科教学实验推广。

摘要：【目的】总结MOFs、COFs在热电应用方面的研究成果,探讨MOFs、COFs改性和热电性能优化方法,有助于金属有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)、共价有机框架(covalent organic frameworks,COFs)及其复合材料的热电性能的研究。【研究现状】优化材料热电性能的主要方法,一是通过调控金属离子和配体官能团的类型、引入具有氧化还原活性或本质导电性的客体分子,优化MOFs材料的塞贝克系数和电导率,并通过增加散射中心来减小热导率;二是通过调整共价键和连接分子创建不同的电子特性以及化学掺杂,形成电荷转移复合材料,从而改善COFs的导电性能。【结论与展望】优化决定材料热电性能的热电优值的基本方法是在塞贝克系数、电导率和热导率3个参数之间进行权衡,增大塞贝克系数通常能够提升热电优值,但可能会导致电导率减小,而增大电导率则可能使得塞贝克系数减小或热导率增大。提出未来的研究须针对MOFs电子与声子输运机制进行计算与分析,为金属离子和有机连接体的合理选择提供依据;且将理论研究与实验设计相结合,通过精确的分子设计制备周期性长、缺陷少、取向好的COFs,促进质量输运和电荷转移,从而不断提高COFs的热电性能;研发应基于MOFs和COFs的柔性热电器件并实现在热电领域广泛应用。

摘要：延时起爆装置是燃烧转爆轰(DDT)技术的工程化应用。某型子弹药延时起爆装置的技术特点是:导爆索完成传爆,将爆轰信号传递给装置的点火药室;点火药室在外力的作用下打开传火通道,通过点火药的燃烧完成延时功能;同时,点火药的能量通过传火通道传递给炸药;炸药在管壳的束缚下实现DDT过程,输出稳定爆轰。在产品研制过程中,出现硼/硝酸钾点火药未点燃钝黑-5炸药、未可靠输出爆轰等现象。因此,为实现可靠点火并输出稳定爆轰,根据DDT技术的特点,完善硼/硝酸钾点火药的装药结构设计,即在点火药装药的输出端面上设置中心孔。当点火药燃烧阵面到达小孔后,燃烧产生的能量就能够通过打开的传火通道持续传递给炸药,减少起始阶段的能量逸散,达到提高炸药起始能量的目的,使得炸药向不稳定燃烧过渡,在金属管壳的束缚下实现炸药的弱爆轰,进而成长并输出稳定爆轰。通过对硼/硝酸钾点火药装药的重新设计,提高了某型子弹药延时起爆装置产品作用的可靠性。

摘要：为探索工艺参数对球扁药脱硝反应的影响规律,利用响应面法的Box-Behnken设计优化球扁药脱硝工艺。在单因素实验基础上,分析了脱硝剂质量分数、反应温度和反应时间对梯度硝基球扁药爆热的影响;利用显微拉曼技术研究了梯度硝基球扁药的微观结构组成;并采用密闭爆发器实验对脱硝前、后球扁药的定容燃烧性能进行研究。单因素实验和响应面法优化结果均表明,影响梯度硝基球扁药性能的工艺参数主次顺序为:反应温度、反应时间、脱硝剂质量分数。通过响应面法建立的脱硝工艺参数与梯度硝基球扁药爆热之间的模型相关系数为0.9785,且实验验证所得爆热与响应面模型预测的爆热基本吻合,表明优化得到的响应面模型具有可靠性和有效性。拉曼表征结果表明,梯度硝基球扁药表层硝酸酯基的分布由表及里呈梯度递增趋势。通过调节工艺参数,使得梯度硝基球扁药的爆热和燃烧渐增性大范围可控,为梯度硝基球扁药性能的精准调控提供了技术和理论支持。

摘要：设计了一种新型高能量密度化合物——3,7-二硝亚胺基-2,4,6,8-四硝基-2,4,6,8-四氮杂双环[3.3.0]辛烷,应用密度泛函理论(DFT)的B3LYP方法在6-31G(d,p)基组水平上对该化合物进行了结构全优化,并计算得到其红外(IR)光谱;通过键级分析获得热解引发键的位置为N7—N22,同时求得校正后的键离解能为91.47 kJ/mol.采用Monte-Carlo方法预测该化合物的理论密度为2.16 g/cm3;基于理论密度并结合等键反应及Kamlet-Jacobs公式预测了生成焓、爆速、爆压和爆热值分别为1219.94 kJ/mol,10.43 km/s,53.44 GPa和7407.84 J/g.以上性能参数显示,该目标化合物达到了高能量密度化合物的基本要求,是一种潜在的含能材料.同时给出了该化合物的逆合成路线.

摘要：设计了一种新型高能量密度化合物1,3,4,5,7,8-六硝基八氢化二咪唑[4,5-b∶4',5'-e]吡嗪-2,6-(1H,3H)-N,N'-二亚硝胺(ONIP).运用密度泛函理论(DFT),在B3PW91/6-31G++(d,p)水平下进行优化并计算出了ONIP的一些重要性质.通过键级的分析,母环的五元环侧链处N—NO2键为分解引发键,其解离能为107.8 kJ/mol;该化合物理论密度为2.00 g/cm3,生成热为1693.71 kJ/mol,爆速为10.21 km/s,爆压为49.17 GPa,表明爆轰性能优异;其撞击感度为33 cm,优于黑索金(RDX)、奥克托金(HMX)和六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20);能级差为3.67 eV,表明分子稳定性较高.给出了2条合成路线,均具有步骤少且原料易得的优点.