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本论文首次将粒铸工艺成功应用于EMCDB推进剂成型。首先,设计并研究了能量水平高可用于自由装填的EMCDB推进剂配方A和可用于壳体粘结的EMCDB推进剂配方B,阐述了粒铸EMCDB推进剂制备的工艺原理,确定了关键配方组分,制备出了能量较高、力学性能好、具有燃烧平台的粒铸EMCDB低特征信号推进剂。其次,采用光学显微镜观察了各固化阶段粒铸EMCDB推进剂的形态变化;采用二正丁胺滴定法研究了主要配方组分和温度对交联反应速率的影响规律,分析了交联反应机理;建立了粒铸EMCDB推进剂固化的初步模型,阐述了粒铸EMCDB推进剂固化机理,确定了最佳固化条件。固化包括高分子黏合剂的塑溶和交联反应两个过程,塑溶就是硝化甘油等小分子增塑剂向浇铸药粒内扩散,使硝化棉逐渐溶胀、直至形成高分子浓溶液的过程,塑溶速度决定于黏合剂在小分子增塑剂中的溶解性能及固化温度等;交联反应过程是形成交联网络的过程,交联反应速度决定于固化剂的活性、固化催化剂的活性、固化温度等;以上两过程进行速度的对比通过影响交联网络结构完整性而影响推进剂的力学性能。然后,研究了NC含量、PEG含量、交联密度、RDX粒度、键合剂和燃烧催化剂等因素对推进剂高低温拉伸性能的影响规律,用DSC法测定了粒铸EMCDB推进剂的玻璃化温度T_g,用DMA法测试了推进剂的动态力学性能,采用SEM对推进剂拉伸断口的微观形貌进行了观察。DSC法和DMA法测试结果表明降低NC含量、增大PEG含量和分子量、适量引入低冰点增塑剂可显著降低粘合剂系统的玻璃化温度,从而有效提高了EMCDB推进剂低温延伸率。SEM观察结果表明加入键合剂后拉伸断口表面存在被拉长的偶联胶丝,看不到裸露脱湿的RDX颗粒,键合剂增强了填料颗粒与黏合剂的界面作用,使力学损耗模量E″峰值减小。最后,研究了各燃烧催化剂组分、铝粉及黏合剂含量、RDX粒度、催化剂处理及引入方式等因素对燃烧性能的影响规律,通过单幅放大彩色摄影法、燃烧波温度分布测试技术和熄火表面分析法探索了燃烧机理,为粒铸EMCDB推进剂燃烧性能的调节提供了试验和理论依据。铅盐—铜盐—炭黑复配后使EMCDB推进剂在中高压段产生较宽的燃烧平台,炭黑含量增加推进剂燃速增大,平台压强范围加宽,铅盐含量增加燃烧平台向低压段移动,铜盐含量增加燃烧平台向高压段移动。催化剂和RDX的粒度越小、与配方中的其它组份混和的程度越高,越有利于推进剂压强指数的降低。NC含量减少,压强指数增大,平台燃烧效应减弱;PEG含量的增加,推进剂燃速降低,平台燃烧效应加强。EMCDB推进剂与典型改性双基推进剂的火焰结构和燃烧机理类似;铅-铜-碳黑复配可有效抑制催化剂活性组分的团聚,明显提高其催化效率:推进剂表面反应区、暗区和火焰区的温度随着压强升高而逐渐升高;反应层厚度随压强升高而逐渐变小。