【摘 要】
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为了降低环境温度对钨系延期药燃速的影响程度,提高钨系延期药的延期精度,本文通过添加一系列导热填料及负热膨胀材料,探究不同材料对钨系延期药导热系数及温度系数的影响。为了便于对比,采用高低温延期时间总精度来表示温度系数的大小。(1)设计了一种利用p-t曲线测试延期时间的装置。分别用p-t曲线法和光电法测试了秒级延期体及毫秒级延期体的延期时间,并对所得结果进行了对比。其中秒级延期体光电法测试后计算得到的
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为了降低环境温度对钨系延期药燃速的影响程度,提高钨系延期药的延期精度,本文通过添加一系列导热填料及负热膨胀材料,探究不同材料对钨系延期药导热系数及温度系数的影响。为了便于对比,采用高低温延期时间总精度来表示温度系数的大小。(1)设计了一种利用p-t曲线测试延期时间的装置。分别用p-t曲线法和光电法测试了秒级延期体及毫秒级延期体的延期时间,并对所得结果进行了对比。其中秒级延期体光电法测试后计算得到的延期精度为2.22%,p-t曲线法测试后计算得到的延期精度为2.73%。实验表明p-t曲线法测试秒级延期体误差较小,精度较高,完全满足本论文对钨系延期药的实验要求。(2)对钨系延期药基药及基药添加AlN、BN、SiC等导热填料的混合药剂进行了导热系数和延期时间的测试。基药在低温(-40℃)时导热系数为0.3670W/(m·K),在高温(65℃)时导热系数为0.3662W/(m·K),高温时导热系数仅降低了0.22%。基药加16%AlN的样品在低温时导热系数为0.3904W/(m·K),高温时导热系数为0.3855W/(m·K),高温时导热系数有一定程度的降低。短药柱延期体(延期药药量200mg)测试表明,基药高低温总精度为27%左右,加入10%AlN后,高低温总精度为15.15%。长药柱延期体(延期药药量440mg)测试表明,基药高低温总精度为20%左右,加入16%AlN后,其高低温总精度为11.39%。通过TG-DSC图谱分析可以推测加入导热填料对钨系延期药的固-固相反应具有一定的催化效果,且AlN本身不参与燃烧过程,而是起到吸收热量的效果。BN和SiC在此温度范围内导热系数随温度升高而升高,因此基药加6%BN、基药加10%SiC的样品在高温时导热系数分别上升了2.66%、3.07%。对药柱的延期时间测试表明,BN和SiC可以充当钨系延期药的燃烧调节剂,但对温度系数影响不大。(3)基药加入10%负热膨胀材料ZrW2O8后,导热系数显著增大,与低温下相比,样品在高温下的导热系数下降了2.7%。可以推测ZrW2O8的负热膨胀效应导致了混合药剂导热系数与温度负相关。基药加20%Mn3Cu0.5Ge0.5N0.9C0.1的样品在-40℃和-8℃时导热系数没有明显变化,且ZrW2O8、Mn3Cu0.5Ge0.5N0.9C0.1这两种负热膨胀材料没有显著降低钨系延期药温度系数的效果。
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