CL-20基光固化炸药油墨设计与3D直写成型技术研究
发布时间：2022-09-30 13:24
MEMS（Micro-Electromechanical）火工品是未来火工品发展的主要方向,也是微起爆序列发展的必然选择。炸药油墨直写技术具有安全可靠、精度高和可塑性好等特点,已经成为MEMS火工品最有效的装药方法。针对传统炸药油墨成型速度慢问题,本论文将UV（Ultraviolet）光固化新材料引入到炸药油墨配方代替传统粘结体系,设计出一种可快速固化的新型炸药油墨配方,利用炸药油墨直写技术对微尺寸含能器件进行了装药成型,探讨了炸药油墨的固化机理,并对炸药油墨成型样品的微观结构、安全性能和传爆性能进行了测试和分析。具体内容如下:首先,采用机械球磨法对主体炸药CL-20进行细化,并对得到的亚微米级CL-20样品的微观结构进行了表征。选择以2官脂肪族聚氨酯丙烯酸树脂、2,4,6,-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦（TPO）和无水乙醇组成光固化粘结体系,并通过控制变量法对该粘结体系各组分含量进行了优化。采用博勒飞流变仪对不同CL-20含量的炸药油墨配方的流变性能进行了测试。结果表明:亚微米级CL-20的外观呈类球形,颗粒尺寸较为均匀。光固化粘结体系优化后,各组分配比为:9.05%wt PUA、0.4...
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及义意
1.2 炸药油墨直写技术的研究进展
1.3 光固化技术
1.4 主要研究内容
2 光固化炸药油墨配方设计
2.1 主体炸药的筛选与细化
2.1.1 主体炸药的选择
2.1.2 亚微米级CL-20 的制备
2.2 光固化粘结体系的设计与制备
2.2.1 光固化粘结体系组成
2.2.2 固化机理
2.2.3 光固化粘结体系配方优化实验设计
2.3 CL-20 的固含量对炸药油墨配方的流变性能的影响
2.4 本章小结
3 炸药油墨成型样品基础性能研究
3.1 CL-20 基光固化炸药油墨的直写成型
3.2 CL-20 基光固化炸药油墨成型样品的微观结构分析
3.3 CL-20 基光固化炸药油墨成型样品的晶型分析
3.4 CL-20 基光固化炸药油墨固化速率及固化机理
3.5 热分解性能
3.5.1 DSC测试结果对比分析
3.5.2 DSC热分解动力学分析
3.6 机械感度
3.6.1 撞击感度
3.6.2 摩擦感度
3.7 本章小结
4 CL-20 基光固化炸药油墨成型样品的爆轰性能研究
4.1 临界传爆厚度测试
4.2 极限厚度测试
4.3 爆速
4.3.1 装药密度测试
4.3.2 爆速实验测试
4.4 连续90°拐角传爆实验
4.5起爆能力测试实验
4.6 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械粉碎法批量制备超细季戊四醇四硝基酯及其性能研究[J]. 郭双锋,董军,郝嘎子,刘巧娥,高向东. 火炸药学报. 2020(04)
[2]TATB/CL-20复合装药结构的3D打印成型技术[J]. 黄瑨,王军,毛耀峰,徐瑞娟,曾贵玉,杨志剑,聂福德. 含能材料. 2019(11)
[3]Viton/PVA粘结剂乳液的设计及其在炸药油墨中的应用[J]. 李千兵,安崇伟,徐传豪,郭浩,王爽,刘斌,叶宝云,王晶禹. 含能材料. 2019(01)
[4]粒度对CL-20基炸药油墨临界传爆特性的影响[J]. 宋长坤,安崇伟,叶宝云,李千兵,王爽,王晶禹. 含能材料. 2018(12)
[5]第四代火工品部分概念初步探讨[J]. 褚恩义,张方,张蕊,薛艳,任炜,王燕兰,解瑞珍. 火工品. 2018(01)
[6]CL-20基炸药墨水直写沉积规律[J]. 刘毅,郑保辉,李显寅,毛耀峰,曾鑫,罗观,吴奎先,聂福德,王敦举. 含能材料. 2017(09)
[7]表面活性剂的HLB值对HMX/聚氨酯基炸药油墨流变性能的影响[J]. 徐传豪,安崇伟,王晶禹,叶宝云,宋长坤,冀威. 含能材料. 2017(09)
[8]含能油墨微流动直写沉积三维数值模拟[J]. 宋长坤,安崇伟,叶宝云,徐传豪,王晶禹. 火工品. 2017(04)
[9]机械球磨法制备纳米TATB及其表征[J]. 宋小兰,王毅,刘丽霞,安崇伟,王晶禹,张景林. 固体火箭技术. 2017(04)
[10]溶剂对微控直写含能油墨的性能影响[J]. 韩瑞山,张蕊,张方,张蕾,王燕兰. 火工品. 2017(01)
博士论文
[1]微纳结构含能复合物的喷墨打印成型及应用基础研究[D]. 徐传豪.中北大学 2019
[2]激光—微笔/微喷直写集成制造MEMS微结构关键技术研究[D]. 曹宇.华中科技大学 2009
[3]水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯[D]. 魏燕彦.浙江大学 2005
硕士论文
[1]3D打印硬组织用光固化复合树脂的制备及其低聚物的合成[D]. 郑燕.青岛科技大学 2019
[2]CL-20基炸药油墨设计及微笔直写成型技术研究[D]. 宋长坤.中北大学 2018
[3]某型爆炸逻辑网络的动力学建模和安全评估[D]. 谢东航.电子科技大学 2016
[4]纳米CL-20含能墨水配方设计、直写规律及传爆性能研究[D]. 姚艺龙.南京理工大学 2016
[5]水溶性光固化3D打印支撑材料的制备与性能研究[D]. 王祥.南京航空航天大学 2016
[6]含能材料三维打印快速成形技术研究[D]. 邢宗仁.南京理工大学 2012
[7]纳米SiO2改性光固化成形材料的研究[D]. 唐富兰.华中科技大学 2006
[8]化学芯片的喷墨快速成型技术研究[D]. 王建.南京理工大学 2006
[9]光固化快速成形涂层技术研究[D]. 范准峰.华中科技大学 2006
[10]含能芯片的快速成型技术研究[D]. 朱锦珍.南京理工大学 2005
本文编号：3683633
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景及义意
1.2 炸药油墨直写技术的研究进展
1.3 光固化技术
1.4 主要研究内容
2 光固化炸药油墨配方设计
2.1 主体炸药的筛选与细化
2.1.1 主体炸药的选择
2.1.2 亚微米级CL-20 的制备
2.2 光固化粘结体系的设计与制备
2.2.1 光固化粘结体系组成
2.2.2 固化机理
2.2.3 光固化粘结体系配方优化实验设计
2.3 CL-20 的固含量对炸药油墨配方的流变性能的影响
2.4 本章小结
3 炸药油墨成型样品基础性能研究
3.1 CL-20 基光固化炸药油墨的直写成型
3.2 CL-20 基光固化炸药油墨成型样品的微观结构分析
3.3 CL-20 基光固化炸药油墨成型样品的晶型分析
3.4 CL-20 基光固化炸药油墨固化速率及固化机理
3.5 热分解性能
3.5.1 DSC测试结果对比分析
3.5.2 DSC热分解动力学分析
3.6 机械感度
3.6.1 撞击感度
3.6.2 摩擦感度
3.7 本章小结
4 CL-20 基光固化炸药油墨成型样品的爆轰性能研究
4.1 临界传爆厚度测试
4.2 极限厚度测试
4.3 爆速
4.3.1 装药密度测试
4.3.2 爆速实验测试
4.4 连续90°拐角传爆实验
4.5起爆能力测试实验
4.6 本章小结
5 结论
参考文献
攻读硕士学位期间所取得的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]机械粉碎法批量制备超细季戊四醇四硝基酯及其性能研究[J]. 郭双锋,董军,郝嘎子,刘巧娥,高向东. 火炸药学报. 2020(04)
[2]TATB/CL-20复合装药结构的3D打印成型技术[J]. 黄瑨,王军,毛耀峰,徐瑞娟,曾贵玉,杨志剑,聂福德. 含能材料. 2019(11)
[3]Viton/PVA粘结剂乳液的设计及其在炸药油墨中的应用[J]. 李千兵,安崇伟,徐传豪,郭浩,王爽,刘斌,叶宝云,王晶禹. 含能材料. 2019(01)
[4]粒度对CL-20基炸药油墨临界传爆特性的影响[J]. 宋长坤,安崇伟,叶宝云,李千兵,王爽,王晶禹. 含能材料. 2018(12)
[5]第四代火工品部分概念初步探讨[J]. 褚恩义,张方,张蕊,薛艳,任炜,王燕兰,解瑞珍. 火工品. 2018(01)
[6]CL-20基炸药墨水直写沉积规律[J]. 刘毅,郑保辉,李显寅,毛耀峰,曾鑫,罗观,吴奎先,聂福德,王敦举. 含能材料. 2017(09)
[7]表面活性剂的HLB值对HMX/聚氨酯基炸药油墨流变性能的影响[J]. 徐传豪,安崇伟,王晶禹,叶宝云,宋长坤,冀威. 含能材料. 2017(09)
[8]含能油墨微流动直写沉积三维数值模拟[J]. 宋长坤,安崇伟,叶宝云,徐传豪,王晶禹. 火工品. 2017(04)
[9]机械球磨法制备纳米TATB及其表征[J]. 宋小兰,王毅,刘丽霞,安崇伟,王晶禹,张景林. 固体火箭技术. 2017(04)
[10]溶剂对微控直写含能油墨的性能影响[J]. 韩瑞山,张蕊,张方,张蕾,王燕兰. 火工品. 2017(01)
博士论文
[1]微纳结构含能复合物的喷墨打印成型及应用基础研究[D]. 徐传豪.中北大学 2019
[2]激光—微笔/微喷直写集成制造MEMS微结构关键技术研究[D]. 曹宇.华中科技大学 2009
[3]水性紫外光固化聚氨酯丙烯酸酯[D]. 魏燕彦.浙江大学 2005
硕士论文
[1]3D打印硬组织用光固化复合树脂的制备及其低聚物的合成[D]. 郑燕.青岛科技大学 2019
[2]CL-20基炸药油墨设计及微笔直写成型技术研究[D]. 宋长坤.中北大学 2018
[3]某型爆炸逻辑网络的动力学建模和安全评估[D]. 谢东航.电子科技大学 2016
[4]纳米CL-20含能墨水配方设计、直写规律及传爆性能研究[D]. 姚艺龙.南京理工大学 2016
[5]水溶性光固化3D打印支撑材料的制备与性能研究[D]. 王祥.南京航空航天大学 2016
[6]含能材料三维打印快速成形技术研究[D]. 邢宗仁.南京理工大学 2012
[7]纳米SiO2改性光固化成形材料的研究[D]. 唐富兰.华中科技大学 2006
[8]化学芯片的喷墨快速成型技术研究[D]. 王建.南京理工大学 2006
[9]光固化快速成形涂层技术研究[D]. 范准峰.华中科技大学 2006
[10]含能芯片的快速成型技术研究[D]. 朱锦珍.南京理工大学 2005
本文编号：3683633
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