编号：CYYJ03151
篇名：制备梯度结构来提高HMX/Al复合材料的燃烧和压力输出性能
作者：贺倩倩 毛耀峰 王军 聂福德
关键词： 仿生结构 径向梯度结构 HMX/Al复合物 燃烧反应 压力输出
机构： 中国工程物理研究院化工材料研究所
摘要： 含铝炸药因其高能量密度和压力输出而被广泛应用。为了调控和提高含铝炸药的二次燃烧反应和压力输出,以竹子的微观结构为灵感设计了具有分级结构的HMX/Al径向梯度药柱,使用3D打印技术制备了不同铝含量和不同铝颗粒尺寸的HMX/Al径向梯度结构药柱,研究了Al含量和粒径分布对HMX/Al梯度结构燃烧性能和压力输出的影响。结果表明,当HMX/n‐Al(160 nm)径向梯度结构按照从中心层向外层Al的质量分数分别为10%、20%和30%分布时,内层的燃烧反应和火焰传播速度比外层更快;其密闭空间内由于气体释放而获得的压力(2337.61 kPa)高于反向分布的梯度结构药柱。当HMX/Al径向梯度结构按照从中心层向外层Al粒径依次为10μm‐Al,5μm‐Al和n‐Al分布时,梯度结构药柱的燃烧过程比较缓慢,可以看到单独铝颗粒的燃烧现象。当中间层为n‐Al时,HMX/Al径向梯度结构具有最大的压力输出(1512.65 kPa),高于均相的HMX/Al药柱;当中间层为10μm‐Al时,获得了具有双重峰的压力输出。
