制備梯度結構來提高HMX/Al復合材料的燃燒和壓力輸出性能

編號：CYYJ03151

篇名：制備梯度結構來提高HMX/Al復合材料的燃燒和壓力輸出性能

作者：賀倩倩 毛耀峰 王軍 聶福德

關鍵詞： 仿生結構 徑向梯度結構 HMX/Al復合物 燃燒反應 壓力輸出

機構： 中國工程物理研究院化工材料研究所

摘要： 含鋁炸藥因其高能量密度和壓力輸出而被廣泛應用。為了調(diào)控和提高含鋁炸藥的二次燃燒反應和壓力輸出,以竹子的微觀結構為靈感設計了具有分級結構的HMX/Al徑向梯度藥柱,使用3D打印技術制備了不同鋁含量和不同鋁顆粒尺寸的HMX/Al徑向梯度結構藥柱,研究了Al含量和粒徑分布對HMX/Al梯度結構燃燒性能和壓力輸出的影響。結果表明,當HMX/n‐Al(160 nm)徑向梯度結構按照從中心層向外層Al的質(zhì)量分數(shù)分別為10%、20%和30%分布時,內(nèi)層的燃燒反應和火焰?zhèn)鞑ニ俣缺韧鈱痈��?其密閉空間內(nèi)由于氣體釋放而獲得的壓力(2337.61 kPa)高于反向分布的梯度結構藥柱。當HMX/Al徑向梯度結構按照從中心層向外層Al粒徑依次為10μm‐Al,5μm‐Al和n‐Al分布時,梯度結構藥柱的燃燒過程比較緩慢,可以看到單獨鋁顆粒的燃燒現(xiàn)象。當中間層為n‐Al時,HMX/Al徑向梯度結構具有最大的壓力輸出(1512.65 kPa),高于均相的HMX/Al藥柱;當中間層為10μm‐Al時,獲得了具有雙重峰的壓力輸出。