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叠氮类热塑性弹性体对模压可燃药筒燃烧性能的影响

更新时间:2009-03-28

引 言

模压可燃药筒作为发射装药的容器及配套附件,在射击后可自行消失,给勤务使用带来方便,更能提供发射过程的部分能量,一定程度上改善火炮的弹道性能[1]。目前,可燃药筒在主战坦克穿甲弹等多个弹种及大口径火炮模块装药中的应用日益广泛[2-3]

病例纳入标准:(1)单节段和或双节段腰椎病变;(2)临床表现为顽固性腰痛伴或不伴下肢神经症状;(3)经正规保守治疗6个月以上无效;(4)BMI≤30 kg/m2。排除标准:(1)合并脊柱其他疾病,包括脊柱肿瘤、脊柱结核、脊柱侧弯等;(2)Ⅱ度以上腰椎滑脱及腰椎峡部裂。

获得患者的知情同意被认为是现代临床实践的一个组成部分,对侵害患者知情同意权责任纠纷案件的公平公正处理,除了完善的立法、法官正确地适用法律,更需要充分的裁判文书说理。当然,徒法不足以自行,医患双方都能理性、正确地认识知情同意权,把尊重患者知情同意权在医疗实践中真正落到实处,是解决权利冲突的重要途径[23]。医患双方充分沟通,才能有效减少摩擦,消除因缺少沟通而引发的种种误会,如此才能促进医患关系的和谐发展。

随着对武器威力、射程等要求的不断提高,弹药系统不可避免地需要增加装药量来提高弹丸初速,从而导致武器装备面临高膛压的严峻考验[4-6]。作为装药的一个重要部件,可燃药筒在发射过程中参与主装药的共同燃烧,如果可燃药筒初始燃速过高,将引起装药膛压进一步增大,膛内压力波过大等问题,给弹丸发射和内弹道性能带来不利影响[7-8]。因此,在满足可燃药筒力学强度和燃烧洁净性的要求下,应尽可能降低可燃药筒的初始燃速,配合发射装药达到降低膛压的目的。

目前,以模压一次成型工艺制备的可燃药筒,其多孔结构的设计能够满足燃烧完全性的要求,并呈现出渗透性燃烧的特点,不同于一般火药的几何燃烧规律。该型药筒的初始燃烧活度较高,并呈现减面燃烧。对其进行表面涂覆处理,可有效降低其燃速,控制可燃药筒燃气释放速率,同时也能改善药筒耐潮、耐热性能[9-10]。此外,叠氮类热塑性弹性体具有生成热高、爆温低、易损性低、可绿色制造等优势,是未来发射药研究的重要方向之一[11]。与传统无机涂覆材料相比,其疏水的有机结构可以改善可燃药筒的耐潮、耐热等性能。

2号硝化棉(氮质量分数12.0%)、硫酸盐木浆纸(α-纤维素的质量分数大于95%)、聚醋酸乙烯酯纤维(固体质量分数大于48%)、二苯胺,西安北方惠安化学工业有限公司。

1 实 验

1.1 原 料

本研究采用叠氮类热塑性弹性体BAMO/AMMO和BAMO/GAP分别对模压可燃药筒进行表面涂覆,得到BAMO/AMMO和BAMO/GAP处理药筒;通过密闭爆发器试验及抗拉强度试验,研究了两种叠氮热塑性弹性体对可燃药筒燃烧性能及力学性能的影响。

1.2 试样制备

1942年,赵欣伯夫妇携其独子赵宗阳回国生活,再未返回日本。1951年,赵欣伯去世后,赵碧琰与在日的财产托管人失去联系。直至1964年,她才重新向日方提出了收回财产权的请求。这时她才得知近几十年内原来已经有20余位自称为赵欣伯家人的“权利人”向法庭主张过这笔巨款。

  

图1 叠氮类热塑性弹性体涂覆处理可燃药筒示意图Fig.1 Illustration of azido thermoplastic elastomer coated molded combustible cartridge cases

1.3 性能测试

由图4(a)可见, BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的低温p-t曲线差异仍然较小。对比低温p-t曲线,BAMO/GAP处理药筒燃烧持续时间明显缩短。从表1可知,相对于未处理药筒基体,BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的低温火药力分别下降1.2%和0.5%,燃烧结束时间分别延长65%和34%,最大压力梯度dp/dt分别降低45.8%和7.0%,平均活度分别降低42.5%和17.9%。这说明热塑性弹性体BAMO/AMMO和BAMO/GAP对可燃药筒进行表面处理,在低温条件下其火药力下降较小,燃烧结束点时间明显延长,燃烧强度和初始燃速降低。此外,与BAMO/GAP处理药筒对比,BAMO/AMMO处理药筒的最大压力梯度及燃气平均活度下降幅度更明显。

从可燃药筒样品中部位置切取120mm圆环,按GJB5472.1-2005方法裁剪成哑铃状,进行抗拉强度测试,测试温度为(25±2)℃,拉伸速率为10mm/min。用试样破坏时的拉力值计算抗拉强度,测试方法依据GJB5472.3-2005方法,每个试样测试3次求平均值。

2 结果与讨论

2.1 可燃药筒的常温燃烧特性

药筒基体、BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的常温燃烧性能p-t曲线、dp/dt-B曲线和Lcp-B曲线见图2。

  

图2 可燃药筒常温密闭爆发器燃烧结果曲线Fig.2 Curves describing the combustion results of combustible cartridge cases at normal temperature by closed-bomb test

图3分别给出了药筒基体、BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的高温燃烧性能p-t曲线、dp/dt-B曲线和Lcp-B曲线,高温燃烧性能数值结果见表1。

采用模压一次成型工艺制备可燃药筒基体。将BAMO/AMMO含能热塑性弹性体溶于乙酸乙酯中,配成质量分数为20%的溶液。然后再通过表面处理工艺,将溶液涂覆在可燃药筒基体内外表面,涂层质量控制在(100±5) g/m2。此后将制品置于抽真空后的烘箱中干燥6 h,温度为(60±5)℃,然后室温晾置5 d后即得到BAMO/AMMO处理可燃药筒,如图1所示。同样方法得到BAMO/GAP处理药筒。

2.2 可燃药筒高温燃烧特性

由图2(a)可知,表面涂覆处理后的两个药筒试样燃烧速度降低,最大压强下降,燃烧结束时间延长。图2(b)中dp/dt-B曲线反应了燃气生成速率,由于可燃药筒结构多孔,燃面较大,初期的燃气生成速率迅速增加,达到最大值后又迅速降低,表现出渐减性燃烧特点。图2(c)反应了可燃药筒的动态活性,B<0.05时,Lcp值强烈波动且数值较大,为点火药燃烧所致。此后3个药筒的Lcp曲线趋于平缓,数值达到最大值并保持基本稳定,说明3个可燃药筒主体燃烧阶段燃烧稳定。药筒基体、BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的常温燃烧性能见表1。从表1中常温燃烧性能可知,与未处理可燃药筒相比,经BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒火药力分别降低2.3%和1.1%,燃烧结束时间分别延长134%和22%,最大压力梯度dp/dt分别降低52.3%和5.1%。此外BAMO/AMMO处理药筒燃气平均活度5.05,明显低于其他两个药筒试样。结果表明,对可燃药筒进行表面涂覆处理,常温燃烧过程依然稳定,火药力和最大压力略微降低,显著延长燃烧结束时间,延缓燃气压力上升速率。其中BAMO/GAP表面涂覆处理对可燃药筒常温燃烧性能影响较小,而BAMO/AMMO可燃药筒基体燃烧规律的改变较为明显,明显降低常温燃气释放速率和平均活度,有助于常温初始燃速的降低。

 

1 可燃药筒密闭爆发器试验结果Table 1 The closed-bomb test results of combustible cartridge cases

  

Testingtemperature/℃Samplesf/(J·g-1)pmax/MPatmax/ms(dp/dt)maxLcp/(MPa·ms)-125±2Blanksample679.0177.475.52125.878.0525±2BAMO/AMMOcoatedcase663.8163.6012.9765.745.0525±2BAMO/GAPcoatedcase671.4171.326.75119.498.3350±2Blanksample692.3169.636.79108.397.5850±2BAMO/AMMOcoatedcase687.4166.038.9195.316.5550±2BAMO/GAPcoatedcase689.6167.4912.3278.375.77-40±2 Blanksample654.8166.466.35133.799.92-40±2BAMO/AMMOcoatedcase647.2161.3010.4872.495.70-40±2BAMO/GAPcoatedcase651.7165.148.53124.388.14

注:f为火药力; pmax为最大压力; tmax为最大燃烧时间。

  

图3 可燃药筒高温密闭爆发器燃烧性能曲线Fig.3 Curves describing the combustion performance of combustible cartridge cases at high temperature by closed-bomb test

由图3(a)可见,BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的高温燃烧性能p-t曲线较为接近,但BAMO/GAP处理药筒燃烧持续时间更长。由表1可知,相对于未处理药筒基体,BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的高温火药力分别下降0.8%和0.4%,燃烧时间分别延长31%和81%,最大压力梯度dp/dt分别降低12.1%和27.7%,平均活度分别降低13.6%和23.8%。结果表明,热塑性弹性体BAMO/AMMO和BAMO/GAP表面处理可燃药筒基体,在高温条件下对火药力影响较小,均可延长燃烧结束时间、降低最大压力梯度,减小燃气平均活度,有助于高温初始燃速降低。

2.3 可燃药筒低温燃烧特性

未处理药筒基体、BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的低温燃烧p-t曲线、dp/dt-B曲线和Lcp-B曲线见图4,其燃烧性能数值列于表1。

糖尿病肾病是糖尿病最常见的微血管并发症,也是肾衰竭致死的主要因素。糖尿病肾病病起病隐匿,早期若能发现,经过临床干预治疗,症状可以逆转,但当临床表现为明显蛋白尿、水肿、高血压和肾功能不全时发现,病变严重已不能逆转,预防性治疗不再有可能。因此,糖尿病患者检测早期肾损害具有重要的临床意义。

  

图4 可燃药筒低温密闭爆发器燃烧性能曲线Fig.4 Curves describing the combustion performance of combustible cartridge cases at low temperature by closed-bomb test

采用密闭爆发器分别对可燃药筒基体、BAMO/AMMO及BAMO/GAP处理药筒进行定容燃烧性能试验。密闭爆发器体积为700mL,点火药为2号硝化棉,装填密度为0.2g/cm3,试验温度为常温(25±2)℃,高温(50±2)℃及低温(-40±2)℃。其中烘前残渣质量为密闭爆发器实验后收集本体内的残渣质量。然后将残渣放入烘箱60℃下进行烘干处理,不挥发残渣的质量即为烘后残渣质量,挥发份含量为残渣中可挥发物质的质量分数。

2.4 可燃药筒燃烧残渣质量分析

由表2可知,常温下,药筒基体、BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的残渣质量分别为3.94、3.12和2.92g。与未处理药筒基体相比,烘干后BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒不挥发性残渣质量分别减少20.9%和25.9%。这说明常温条件下BAMO/AMMO和BAMO/GAP表面处理可燃药筒可使不挥发性残渣质量有效减少。而高、低温条件下,药筒基体、BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的残渣质量未发生明显变化。

 

2 可燃药筒燃烧后的残渣质量Table 2 Residual mass after the combustion of combustible cartridge cases

  

Testingtemperature/℃SamplesResidualmass/gBeforedryingAfterdrying25±2Blanksample7.623.9425±2BAMO/AMMOcoatedcase5.643.1225±2BAMO/GAPcoatedcase8.112.9250±2Blanksample4.292.6250±2BAMO/AMMOcoatedcase6.583.0050±2BAMO/GAPcoatedcase5.962.82-40±2Blanksample6.683.08-40±2BAMO/AMMOcoatedcase5.242.91-40±2BAMO/GAPcoatedcase7.373.18

表2为可燃药筒定容燃烧后残渣的质量。

1)班级授课内容组织。测试模型、信号预处理、信号处理与特征提取等内容涉及学科知识广泛、联系紧密,是各种电子仪器的设计、运行和维护基础。信号测试模型内容学习模块的建立,提出对心电、眼电、胃电、脑电、肌电等电生物医学信号,脉搏、血压、心音等非电生物医学信号进行具体研究。要求学生以小组形式,结合生理学、物理学、医用传感器技术、临床医学概论和电工电子技术等学科知识,探讨信号如何转化和量化测试。作为共性内容,引导小组讨论研究各种生物医学信号的生理机制、表现形式,进而讨论分析获取信号的方式。

2.5 常温力学性能分析

对模压药筒基体和BAMO/AMMO处理药筒、BAMO/GAP处理药筒分别进行力学性能测试,其结果见表3。

 

3 可燃药筒力学性能测试结果Table 3 The mechanical properties of combustible cartridge cases

  

Sampleσm/MPaεb/%Blanksample27.563.75BAMO/AMMOcoatedcase25.823.29BAMO/GAPcoatedcase26.463.48

注: σm为拉伸强度; εb为延伸率。

由表3可知,对比未涂覆处理的药筒,采用BAMO/AMMO和BAMO/GAP表面处理后的可燃药筒抗拉强度分别降低6.3%和4.0%。此外,涂覆处理后药筒的延伸率相对于未处理药筒也有一定程度的下降。这可能是因为表面处理过程中乙酸乙酯破坏了可燃药筒的内部纤维结构,导致硝化纤维素和木质纤维素自身强度减小,影响药筒力学性能。总之,采用BAMO/AMMO和BAMO/GAP对可燃药筒进行表面涂覆处理引起药筒力学性能略微下降,但能满足使用要求。

理念决定行为。教师的理念是学生的起跑线。“以生为本”的教育理念是实现学生全面发展的坚固基石。这就要求教师必须坚守“让每个学生都成才,让每个学生都成人”的教育目标,必须坚持“每个学生都是独一无二的”理性思维,必须遵循“学生身心发展和认知有差异”的科学规律,切实提高自身的核心素养和综合能力,时时事事给学生以积极的引导,真正成为学生“学生锤炼品格的引路人、学习知识的引路人、创新思维的引路人、奉献祖国的引路人”,切实促进学生的全面发展,实现每个学生的综合素养都得到发展。

3 结 论

(1)常温定容燃烧性能中, 与未处理药筒相比,BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒燃烧时间分别延长134%和22%,最大压力梯度dp/dt分别降低52.3%和5.1%。高温下燃烧时间分别延长31%和81%,最大压力梯度dp/dt分别降低12.1%和27.7%。低温下燃烧时间分别延长65%和34%,最大压力梯度dp/dt分别降低45.8%和7.0%。热塑性弹性体BAMO/AMMO和BAMO/GAP对可燃药筒进行表面涂覆处理可明显延长药筒在高温、常温和低温下的燃烧时间,降低最大压力梯度,有助于燃速降低,但也引起火药力略微下降。

(2)热塑性弹性体BAMO/AMMO和BAMO/GAP表面处理可燃药筒,常温下燃烧后残渣质量明显减少,高、低温燃烧后残渣质量变化较小。

(3)常温下,未处理药筒、BAMO/AMMO处理药筒和BAMO/GAP处理药筒的抗拉强度分别为27.56、25.82和26.46MPa,采用BAMO/AMMO和BAMO/GAP表面涂覆处理后,可燃药筒力学性能略微下降。

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田书春,胡义文,袁小丽,肖乐勤,李忠山,高文欢,周晓红
《火炸药学报》 2018年第02期
《火炸药学报》2018年第02期文献

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