摘要：为了改善混合酯发射药的加工流动性,在其挤出过程中注入超临界二氧化碳(SC-CO_(2))作为增塑剂;为了更好地研究塑化过程,设计制造了一个在线狭缝流变仪用来测量混合酯发射药的剪切黏度和流变参数。流动曲线表明,混合酯发射药和SC-CO_(2)/发射药混合物都是非牛顿假塑性流体,幂律模型可以用来描述SC-CO_(2)/发射药混合物的流变行为。实验研究了剪切黏度随加工温度和增塑剂含量的变化规律,结果显示较高的加工温度有利于降低剪切黏度。在注入SC-CO_(2)后,黏流活化能降低了约20 kJ/mol。SC-CO_(2)被证明是一种有效的增塑剂,可以显著改善混合酯发射药的流动性。并且随着SC-CO_(2)含量的增加,挤出过程中的流动性会更好,但增塑剂含量的不断增加并不能无限制地提升塑化效果。

摘要：水煤气变换反应(WGSR)是制备高纯氢的重要反应之一,一直是人们的研究热点.以Pt为代表的贵金属催化剂,在低温条件下表现出优异的WGSR活性.其中,Pt可还原性氧化物界面往往被认为是水煤气变换反应最高效的活性位点.然而,由于缺乏直接的光谱证据,该界面处的水煤气变换反应分子机理仍然存在争议.本文通过制备具有三元核壳结构的Au@Pt@NiO纳米结构,在具有高表面增强拉曼效应的Au纳米颗粒表面构建了丰富的Pt-NiO界面,成功实现了Pt-NiO界面处WGSR过程及其关键中间物种的原位表面增强拉曼光谱(SERS)研究.通过控制镍前驱体的量,结合透射电镜和元素面扫描表征,制备了一系列具有不同NiO壳层厚度的Au@Pt@NiO纳米结构.以CO作为探针分子,利用原位SERS表征,当镍前驱体添加量为0.05 mL时,可以同时得到Pt-C以及Ni-O的拉曼信号,说明此时NiO是以岛状形式沉积于Au@Pt表面,从而构筑出丰富的Pt-NiO界面.原位SERS测试结果表明,当将此Au@Pt@NiO纳米粒子置于WGSR气氛时,随着反应温度的升高,在1065 cm^(-1)处出现了碳酸根物种的拉曼信号.而当将Au@Pt@NiO纳米粒子置于单独Ar,CO和气态水的气氛条件下时,均未观察到与新物种相关的拉曼信号产生.进一步研究结果表明,碳酸根物种的拉曼信号强度随着反应温度的上升呈现先增加后减少的趋势,且在130 ℃便已出现(此时并未测到WGSR活性),并在200 ℃显示出最大值(WGSR的起燃温度).同时,在气氛切换实验结果表明,若体系中先通入CO/Ar,再切换成H_(2)O/Ar时,可在Au@Pt@NiO表面观察到碳酸盐物种的生成;反之,若先通入H_(2)O/Ar,再切换为CO/Ar时,则无碳酸盐物种.说明碳酸盐物种是通过吸附的CO与气态水反应生成的,并且在催化剂表面可以稳定吸附,需要在更高温度才可分解,故碳酸盐的分解可能是WGSR中一个较为缓慢的步骤.此外,当将Au@Pt和Au@NiO置于WGSR气氛条件下进行对照实验,并没有观察到碳酸盐物种生成.这表明Pt-NiO界面可促进碳酸盐中间物种的形成,从而导致该界面比纯Pt表面具有更高的水煤气变换反应活性.本文研究结果加深了对WGSR机理的认识,有望用于指导高效WGSR催化剂的设计.

摘要：为保证焚烧过程的安全,焚烧炉必须能够承受废弃含能材料在焚烧过程中意外爆炸产生的冲击作用。依据抗爆要求,分别采用动力系数法和英国原子能武器机构(Atomic Weapons Establishment)提出的方法(AWE方法)对废弃含能材料立式焚烧炉壳体进行了设计,通过AUTODYN软件对设计的焚烧炉在含能材料爆轰情况下壳体受力情况等进行了三维数值模拟,对烟气出口大小、出口位置和含能材料爆炸位置对焚烧炉抗爆性能的影响进行了分析。数值模拟结果表明:烟气出口的存在破坏了壳体的连续性,在出口附近出现应力集中,最大应力出现在出口上边缘;随着出口直径增大、出口圆心位置距壳体封盖越近、含能材料爆炸位置距出口越近,出口上边缘的应力集中越严重;当含能材料与焚烧炉壳体距离较近时,爆炸会使壳体产生塑性变形。因此,在烟气出口直径确定的情况下,采取出口圆心位置尽量远离封盖、出口处设置补强圈、含能材料与壳体保持一定的距离等措施保证焚烧过程的安全性。

摘要：针对传统钝感、包覆发射药设计方法存在的固有局限,基于硝化纤维素分子特点和能量释放过程控制方法,提出了发射药表层分子(基团)裁剪方法的概念与实现方法,采用该方法制备的发射药称之为梯度硝基发射药(nitro gradiently distributed propellant,NGDP)。该类发射药是将表层中的硝酸酯基梯度水解脱除,实现发射药表层硝(酸酯)基梯度增加,从而使得发射药燃速渐进增加,与钝感发射药和包覆发射药通过增加“惰性”组分实现燃速的渐进增加的方法相比具有本质区别。最后,进一步介绍了梯度硝基发射药在武器应用中所具有的优越贮存稳定性、内弹道性能和低发射有害现象的特征,证明了所提出新方法的先进性。

摘要：以磁性多孔碳(WPC/MNPs-80)作为吸波剂材料,通过溶液共混方式将其与聚芳醚酮复合,制备了聚芳醚酮基复合吸波材料(6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80).为了通过溶液共混的方式制备复合材料并避免成膜过程中吸波剂的沉降问题,设计合成了含有氨基与六氟异丙基的可溶性可交联型聚芳醚酮(6F-PAEK-NH2).结果表明,在交联剂作用下形成的交联结构不仅避免了吸波剂粒子沉降,而且还赋予了材料优异的耐热性能和力学性能.此外, 6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80还具有优异的吸波性能,当复合膜厚度为1.4 mm时,最大反射损耗达到了-33 dB,损耗超过-10 dB的频带宽度达到4.8 GHz;当复合膜厚度为1.8 mm时,最大反射损耗为-44.5 dB,损耗超过-10 dB的频带宽度达到3.1 GHz.因此, 6F-PAEK-Crosslink@WPC/MNPs-80是一种综合性能优异的电磁波吸收材料.

摘要：资源匮乏、能源短缺、环境恶化已经成为关系到当今社会能否持续发展的三大问题。材料作为社会进步的先导和基础,为人类带来巨大物质财富的同时也引发了材料制造、使用及废弃过程中能源资源的过度消耗以及环境负荷的激增问题。随着人们对环保、健康和公共卫生安全意识的显著增强,集“材料-环境-生态-健康”设计理念于一体的生态环境功能材料越来越受到学术界、产业界与教育界的广泛关注,正逐渐成为材料科学与工程学科及战略性新兴产业发展的新增长点。生态环境功能材料的研发不仅遵循材料生命周期评价原则、倡导绿色材料技术、赋予功能材料以优异的环境协调性,而且更加注重环境净化、环境修复、有益健康等生态环境健康功能。非金属矿物不仅种类繁多、储量丰富、价格低廉,而且具有与自然环境协调性最佳的特点,这使其在制备生态环境功能材料的过程中具有天然优势。目前,以天然矿物资源为主要原料开发的生态环境功能材料在环境污染防治和微环境调控功能方面已展现出巨大的应用潜力。本文介绍了生态环境功能材料的内涵、基本概念和新发展,以海泡石、蒙脱石、电气石、硅藻土、生物炭和铁尾矿等矿物为主要原料系统地构筑了典型生态环境功能材料的研究进展和发展动向,分析了生态环境功能材料学科研究和产业发展趋势,以期为生态环境功能材料产业的未来发展和创新人才的培养提供参考。

摘要：为了寻求一种新的提高炸药输出性能的途径,对外界电能与炸药自身爆炸能量耦合进行了研究,设计、组建了爆电耦合试验装置,选取平板RDX塑性炸药为研究对象,以爆速仪测量的爆速和光子多普勒测速技术测量的爆压作为爆电耦合增益的主要表征参量,研究爆电耦合对炸药输出性能的影响。通过分析炸药爆电耦合过程中的电学性能,定性地分析了爆电耦合效应的反应历程,并提出了RDX塑性炸药爆电耦合效应的可能作用机理。研究结果表明:爆电耦合效应可以有效地将电能沉积到炸药爆炸的反应区中,在保证其余条件相同的前提下,爆电耦合效应对RDX塑性炸药的爆速、von Neumann峰值压力和Chapman-Jouguet压力均有一定的提升。通过对爆电耦合的理论和试验研究,提出了一种增强炸药输出性能的方式,对炸药性能提升研究具有一定的理论价值和指导意义。

摘要：为实现发射药能量释放高渐增性,根据枪炮内弹道学原理提出梯度硝基发射药(NGDP)的概念,并论证NGDP能量释放渐增性的基本原理。与传统钝感发射药相比,NGDP氧平衡较高,理论上具有低烟雾、低残渣特征。基于最小自由能算法,分析邻苯二甲酸二丁酯、樟脑和二硝基甲苯钝感的发射药与NGDP燃烧产物中可燃组分(CO、H2)的含量,发现NGDP燃烧产物中可燃组分含量最低。阐述了NGDP的制备过程,通过扫描电子显微镜和X射线能谱仪以及激光共聚焦显微拉曼光谱仪表征NGDP的微观结构;进行密闭爆发器实验,证实了NGDP具有能量释放高渐增性。结果表明,NGDP是一种有别于现有制式发射药的新型发射药,有望消除或者减少传统表面钝感、包覆发射药存在的烟雾、火焰、残渣、储存稳定性等诸多问题。

摘要：电气石为复杂的含硼硅酸盐矿物,具有天然的自发极化、压电、热释电、释放负离子和发射远红外等性能,在环保、节能和健康等领域具有广阔的应用前景。在电气石诸多优异性能中,自发极化为核心性能。为规范电气石相关工矿企业与产品市场,引领电气石非金属矿物高附加值利用,通过研究确定电气石粉体自发极化性能测试原理,从自发极化强度的计算、测试装置的设计、测试步骤等方面研究电气石粉体自发极化性能测试方法,通过试验验证确定关键技术指标以确保其切合生产和应用实际。在此基础上,提出基于热释电-电荷积分测试原理的《电气石自发极化性能测试方法》国家标准。

摘要：依据陶瓷表面油污残留量法测试原理,设计开发了一种陶瓷易洁性测试装置.本方法以油污为模拟物,将其均匀涂抹于陶瓷试样表面,然后在一定条件下用水冲洗样片,计算冲洗前后陶瓷表面单位面积的油污残余量A,来据此评价陶瓷的易洁性;并用紫外可见分光光度计法验证其测试可靠性.研究结果表明应用本装置测试陶瓷易洁性结果准确可靠,且测试操作简单易行.