兵工学报 ›› 2023, Vol. 44 ›› Issue (7): 2014-2022.doi: 10.12382/bgxb.2022.0283
崔立宝1,2, 杨钊1,2, 丁亚军1,2,*(), 周杰1,2, 肖忠良1,2
收稿日期:
2022-04-17
上线日期:
2023-07-30
通讯作者:
基金资助:
CUI Libao1,2, YANG Zhao1,2, DING Yajun1,2,*(), ZHOU Jie1,2, XIAO Zhongliang1,2
Received:
2022-04-17
Online:
2023-07-30
摘要:
针对现有球扁发射药的减面性燃烧、钝感剂迁移等突出问题,基于多巴胺(DA)在四孔发射药表面的自聚合反应获得聚多巴胺(PDA)包覆四孔发射药,利用扫描电镜和拉曼光谱研究其微观结构组成,采用热重分析仪、密闭爆发器等分析其热力学、燃烧等性能。研究结果表明:PDA能够较好地包覆于四孔发射药表面,且在四孔发射药表面团聚形成的颗粒尺寸可达5μm;PDA对四孔发射药的表面包覆作用显著提升了四孔发射药燃烧的渐增性,相比于原药,PDA包覆四孔发射药的初始活度Li和最大活度Lm分别降低了42.05%和60.25%,渐增性系数提高了53.90%;经加速老化后PDA包覆四孔发射药的燃烧性能变化较小,55℃老化30d后其Li和Lm仅分别升高了1.69%和0.59%,表明PDA包覆四孔发射药具有良好的长贮稳定性。
崔立宝, 杨钊, 丁亚军, 周杰, 肖忠良. 聚多巴胺包覆四孔发射药的结构与性能[J]. 兵工学报, 2023, 44(7): 2014-2022.
CUI Libao, YANG Zhao, DING Yajun, ZHOU Jie, XIAO Zhongliang. Structure and Properties of Four-hole Polydopamine-coated Gun Propellant[J]. Acta Armamentarii, 2023, 44(7): 2014-2022.
编号 | 溶胀时间/h | DA质量/g | 溶胀温度/℃ | 自聚合时间/h |
---|---|---|---|---|
SD-0 | 2 | 0 | 70 | 24 |
SDB-1 | 1 | 2.1 | 50 | 24 |
SDB-2 | 1 | 3.5 | 60 | 24 |
SDB-3 | 1 | 4.9 | 70 | 24 |
SDB-4 | 1.5 | 2.1 | 70 | 24 |
SDB-5 | 1.5 | 3.5 | 60 | 24 |
SDB-6 | 1.5 | 4.9 | 50 | 24 |
SDB-7 | 2 | 2.1 | 60 | 24 |
SDB-8 | 2 | 3.5 | 50 | 24 |
SDB-9 | 2 | 4.9 | 70 | 24 |
表1 包覆条件
Table 1 Process conditions
编号 | 溶胀时间/h | DA质量/g | 溶胀温度/℃ | 自聚合时间/h |
---|---|---|---|---|
SD-0 | 2 | 0 | 70 | 24 |
SDB-1 | 1 | 2.1 | 50 | 24 |
SDB-2 | 1 | 3.5 | 60 | 24 |
SDB-3 | 1 | 4.9 | 70 | 24 |
SDB-4 | 1.5 | 2.1 | 70 | 24 |
SDB-5 | 1.5 | 3.5 | 60 | 24 |
SDB-6 | 1.5 | 4.9 | 50 | 24 |
SDB-7 | 2 | 2.1 | 60 | 24 |
SDB-8 | 2 | 3.5 | 50 | 24 |
SDB-9 | 2 | 4.9 | 70 | 24 |
样品 | Li/(MPa-1·s-1) | Lm/(MPa-1·s-1) | Bm | Pi |
---|---|---|---|---|
原药 | 7.5456 | 9.5196 | 0.1290 | 0.2616 |
SDB-1 | 5.5884 | 7.3027 | 0.1941 | 0.3067 |
SDB-2 | 5.2228 | 6.7326 | 0.2120 | 0.2891 |
SDB-3 | 4.4859 | 6.2922 | 0.2657 | 0.4026 |
SDB-4 | 5.3216 | 6.6601 | 0.2152 | 0.2515 |
SDB-5 | 5.1429 | 6.4516 | 0.2269 | 0.2544 |
SDB-6 | 4.5090 | 5.9319 | 0.2623 | 0.3156 |
SDB-7 | 4.7831 | 6.7083 | 0.2200 | 0.4025 |
SDB-8 | 4.6578 | 6.4720 | 0.2635 | 0.3895 |
SDB-9 | 4.3728 | 5.9406 | 0.2894 | 0.3585 |
表2 四孔发射药燃烧参数
Table 2 Combustion parameters of the four-hole gun propellant
样品 | Li/(MPa-1·s-1) | Lm/(MPa-1·s-1) | Bm | Pi |
---|---|---|---|---|
原药 | 7.5456 | 9.5196 | 0.1290 | 0.2616 |
SDB-1 | 5.5884 | 7.3027 | 0.1941 | 0.3067 |
SDB-2 | 5.2228 | 6.7326 | 0.2120 | 0.2891 |
SDB-3 | 4.4859 | 6.2922 | 0.2657 | 0.4026 |
SDB-4 | 5.3216 | 6.6601 | 0.2152 | 0.2515 |
SDB-5 | 5.1429 | 6.4516 | 0.2269 | 0.2544 |
SDB-6 | 4.5090 | 5.9319 | 0.2623 | 0.3156 |
SDB-7 | 4.7831 | 6.7083 | 0.2200 | 0.4025 |
SDB-8 | 4.6578 | 6.4720 | 0.2635 | 0.3895 |
SDB-9 | 4.3728 | 5.9406 | 0.2894 | 0.3585 |
样品 | Li/(MPa-1·s-1) | Lm/(MPa-1·s-1) | Bm | Pi |
---|---|---|---|---|
SDB-1 | 5.5884 | 7.3027 | 0.1941 | 0.3067 |
SDB-2 | 5.2228 | 6.7326 | 0.2120 | 0.2891 |
SDB-1老化 | 5.6828 | 7.3457 | 0.2157 | 0.2926 |
SDB-2老化 | 5.5372 | 7.1850 | 0.2482 | 0.2975 |
表3 老化后四孔发射药燃烧性能参数
Table 3 Combustion parameters of the four-hole gun propellant after aging
样品 | Li/(MPa-1·s-1) | Lm/(MPa-1·s-1) | Bm | Pi |
---|---|---|---|---|
SDB-1 | 5.5884 | 7.3027 | 0.1941 | 0.3067 |
SDB-2 | 5.2228 | 6.7326 | 0.2120 | 0.2891 |
SDB-1老化 | 5.6828 | 7.3457 | 0.2157 | 0.2926 |
SDB-2老化 | 5.5372 | 7.1850 | 0.2482 | 0.2975 |
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