张怀龙
- 作品数：7 被引量：17H指数：2
- 供职机构：南京理工大学化工学院更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术化学工程理学更多>>
- 中止燃烧方法模拟固体推进剂动态点火冲击过程（英文）
- 2020年
- 为了研究火箭发动机点火过程中动态冲击对固体推进剂的影响,设计了一个基于中止燃烧的模拟点火冲击装置。该装置由点火螺栓、燃烧室和泄压螺栓组成。金属爆破片安装在泄压螺栓的剪切口处,在点火冲击过程中准确控制泄压压力。模拟点火冲击试验的研究对象是圆环柱体形状的poly(BAMO-THF)/AP/Al固体推进剂试样。p-t曲线表明爆破片的泄压压力与测得的压力一致,其误差在±6%。根据p-t曲线计算增压速率,10 MPa下增压速率达到7000 MPa·s^-1,15 MPa下增压速率达到12000 MPa·s^-1,这远远大于固体火箭实际点火过程中的增压速率。在模拟点火冲击试验后,推进剂试样端面(受损表面)镶嵌的粒子受损,而内侧表面(未损表面)仍保持完整的状态。点火冲击试验后,推进剂试样的压缩强度增加,而压缩强度开始增加时的形变值降低。这说明在模拟点火冲击试验后,推进剂受损表面会进一步受损,力学性能也会发生改变。
- 张怀龙王勇菅晓霞周伟良肖乐勤
- 关键词：固体推进剂
- PBT弹性体力学性能及低温脆性研究被引量：8
- 2017年
- 采用一步法制备了热固性3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)弹性体,并对其氢键结构、应力-应变关系和动态力学性能及低温脆性进行了研究。结果表明,合成的PBT弹性体拉伸强度和断裂伸长率在DEG羟基含量为35%、R=0.97时,可达2.51 MPa和1 274%,玻璃化温度为-34.5℃。高DEG含量的PBT弹性体脆化参数较低,与常温力学性能变化规律相反。因此,引入低温脆化参数,对PBT弹性体的性能优化具有积极意义。
- 菅晓霞郑启龙胡义文张怀龙李璐肖乐勤
- 关键词：力学性能动态力学性能
- 挤出滚圆造粒法制备团聚硼颗粒
- 2019年
- 为改善团聚硼的球形度,提高颗粒的堆积密度和生产效率,采用医药领域微药丸制备工艺——挤出滚圆造粒法,以微晶纤维素(MCC)、3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚(PBT)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为黏结剂制备了团聚硼颗粒,并使用三维视频显微镜观察了团聚硼颗粒的形貌,测试了颗粒的粒径及其分布、堆积密度等性能。结果表明,以MCC为黏结剂、羧甲基纤维素钠(CMC)为表面活性剂,且质量分数分别为17.25%和2.75%时,预混物料能满足挤出滚圆造粒的要求,制备得到的团聚硼颗粒呈类球形;以PBT为黏结剂,当其质量分数大于25%时能制备得到团聚硼颗粒,但颗粒形状不规则;以GAP为黏结剂且其质量分数达到30%时,预混物料能满足挤出滚圆工艺的要求,制备的团聚硼颗粒呈类球形。挤出滚圆造粒法制备的团聚硼颗粒的粒径分散性小,堆积密度较高,约90%的GAP/B(质量比30∶70)团聚硼颗粒粒径在0.2~0.5 mm范围内,其堆积密度达到1.05 g/cm 3。
- 张怀龙吴瑞强肖乐勤周伟良龙义强
- 关键词：应用化学硼粉堆积密度
- 硬段结构对3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚弹性体力学性能的影响被引量：2
- 2017年
- 以3,3-双(叠氮甲基)环氧丁烷-四氢呋喃共聚醚(PBT)为软段,不同异氰酸酯和扩链剂为硬段,以一步法合成了不同硬段结构的聚氨酯弹性体。采用广角X射线衍射对其结构进行表征,表明刚性扩链剂(SR)制备的弹性体衍射峰强度比柔性扩链剂(DEG)制备的弹性体强,表明其硬段排列较规整。进一步采用常温拉伸、高温蠕变和低温动态力学分析等手段对其进行了不同温度的力学性能测试,结果显示SR扩链后弹性体拉伸强度达到5.36 MPa,较DEG扩链弹性体的2.29 MPa有很大提高,初始分解温度前者(208℃)也高于后者(198℃),高温蠕变量也从90.1%降到39.7%;与扩链剂相比,异氰酸酯结构对力学性能的影响较小,由包含对称结构的甲苯二异氰酸酯(TDI)固化的弹性体拉伸强度(5.36 MPa)比4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)固化的弹性体(3.16 MPa)高,低温和高温性能相差不大。
- 菅晓霞田书春宋育芳张怀龙周伟良肖乐勤
- 关键词：弹性体力学性能高温蠕变动态力学性能
- B/HTPB体系混合过程中剪切力对流变特性的影响研究
- 2019年
- 探索剪切力对硼粉/端羟基聚丁二烯(B/HTPB)混合体系流变性能的影响,采用旋转粘度计和同向双螺杆转矩流变仪分别考察了B/HTPB体系在低剪切应力和高剪切应力下流变特性的变化规律。结果表明:B/HTPB体系在旋转粘度计中剪切速率小于5s-1,剪切应力小于200Pa,含硼25%的B/HTPB体系在50℃下混合300min,表观粘度在26.9~32.0Pa·s内变化;而B/HTPB体系在同向双螺杆转矩流变仪中的剪切速率范围为71.11~355.56s-1,剪切应力比旋转粘度计的高1~2个数量级,对于含硼20%的B/HTPB体系在50℃、233.33s-1下混合230min,表观粘度达到446.3Pa·s,体系达到凝胶状态。在高剪切力作用下,B/HTPB体系粘度快速增加,低剪切力作用下B/HTPB体系粘度几乎不变。因此,在高剪切应力下对改性硼粉的B/HTPB体系流变规律进行研究,可为硼粉改性和团聚效果的评价提供一种方法。
- 张怀龙王勇周伟良肖乐勤郑启龙
- 关键词：硼粉端羟基聚丁二烯剪切力流变特性
- 固体火箭推进剂的模拟低温点火冲击试验加载方法研究被引量：6
- 2018年
- 固体火箭推进剂低温下点火瞬间高速加载的耦合作用可能会导致推进剂结构发生破坏,针对此问题,利用推进剂中止熄火的原理,设计了一种中止压力可控模拟点火冲击试验装置,以点火药燃烧产生的燃气对推进剂进行模拟点火冲击。点火压力根据药室容积和点火药量之间的计算公式确定,中止压力通过爆破片破片压力控制。通过对点火冲击过程的压力与时间和升压速率与时间关系曲线分析,得知点火压力和点火方式对点火药燃气的升压速率影响较大。多次重复试验表明:该加载方法中止压力可控,压力偏差<±5%;弱点火时升压速率为2 000 MPa/s,强点火时升压速率达到5 000 MPa/s,高于通常发动机点火的升压速率;可作为固体火箭推进剂模拟低温点火冲击的研究手段。
- 张怀龙菅晓霞周伟良肖乐勤
- 关键词：固体火箭推进剂
- 高剪切速率下硼与HTPB、PBT和GAP端羟基的反应活性被引量：1
- 2019年
- 含硼富燃料推进剂具有较高的质量热值和体积热值,是固体火箭冲压发动机较理想的燃料之一,而无定形硼与黏合剂中的羟基可发生反应,导致推进剂药浆表观黏度增大快、药浆适用期缩短等问题。计算了分别以端羟基聚丁二烯(HTPB)、3,3-二叠氮甲基氧丁环-四氢呋喃共聚醚(PBT)和聚叠氮缩水甘油醚(GAP)为粘合剂的含硼推进剂的理论体积热值,并采用双螺杆转矩流变仪和红外光谱研究了B/HTPB、B/PBT和B/GAP体系在高剪切速率混合过程中的流变和红外特性,分析了硼粉表面酸性杂质与粘合剂端羟基的反应活性。结果表明,经过合理配方设计,B/PBT/AP和B/GAP/AP的质量比为50∶20∶30时的体积热值均超过64.00MJ·dm^-3,大于B/HTPB/AP体系的体积热值(61.08MJ·dm^-3)。在剪切速率为355.56s^-1、55℃条件下,含25%硼的B/HTPB体系表观黏度快速增加到260Pa·s,混合110min发生凝胶现象;含40%硼的B/PBT体系混合7h黏度仅从3.63Pa·s上升到10Pa·s;含55%硼的B/GAP体系混合7h黏度由5.96Pa·s下降到0.33Pa·s。B/HTPB混合体系红外光谱B—O振动吸收峰随着混合时间的增加而逐渐增强,C—O(伯醇)振动吸收峰随着混合时间的增加而逐渐减弱,而B/PBT和B/GAP体系混合420min后红外光谱B—O振动吸收峰和C—O(伯醇、仲醇)振动吸收峰几乎没有变化。PBT和GAP端羟基与硼粉酸性杂质的反应活性比HTPB的端羟基的活性低很多,这有利于改善含硼推进剂药浆的工艺性能。
- 张怀龙王勇周伟良肖乐勤
- 关键词：硼粉
