冷压成型压力对HMX基PBX微结构影响的SANS研究.docx

冷压成型压力对HMX基PBX微结构影响的SANS研究
冷压成型压力对HMX基PBX微结构影响的SANS研究
摘要：
固体火箭推进剂中的高能物质（HMX）基PBX（高聚度炸药）的微结构对其性能具有重要影响。本文通过小角中子散射（SANS）技术研究了不同冷压成型压力对HMX基PBX微结构的影响。结果表明，增加冷压成型压力可以显著改变PBX的微结构，影响其物理和化学性质。这对于深入理解HMX基PBX的结构与性能关系具有重要意义。
引言：
高聚度炸药是一种高能量火箭推进剂的重要组成部分，其内部微观结构的改变对其能量释放和稳定性有着重要影响。冷压成型是制备PBX所必需的重要工艺之一，压力的变化会对PBX材料的微结构有显著影响。因此，通过研究不同冷压成型压力对HMX基PBX微结构的影响，对于提高PBX性能具有重要意义。
实验与方法：
本研究选择了不同冷压成型压力下制备的HMX基PBX样品，通过小角中子散射（SANS）技术对其进行表征。SANS技术能够提供PBX样品的微观结构信息，如孔隙率、孔隙大小、孔隙分布等。实验过程中，对不同冷压成型压力下的样品进行了多次重复测量，以确保结果的可靠性。
结果与讨论：
通过SANS技术测量的结果显示，随着冷压成型压力的增加，PBX样品的微结构发生了明显变化。首先，高压下PBX的孔隙率减小，这是由于较高的压力能够有效压缩PBX中的气体孔隙。其次，孔隙的大小和分布也发生了显著变化。低压下，PBX中的孔隙相对较大且分布不均匀，而高压下，孔隙更加均匀且尺寸减小。这种改变可能对PBX的性能产生重要影响，如密度、稳定性和氧化性能等。
进一步的分析表明，冷压成型压力对PBX中HMX颗粒的分布也有一定影响。高压下，HMX颗粒更加均匀地分布于PBX矩阵中，而低压下，HMX颗粒的分布相对不均匀。这种改变可能与冷压成型过程中材料的流变性质有关。因此，调控冷压成型压力可以改变PBX中的HMX颗粒分布，从而影响PBX的能量释放和稳定性。
结论：
本研究通过SANS技术对HMX基PBX在不同冷压成型压力下的微结构进行了表征。结果表明，增加冷压成型压力可以显著改变PBX的微结构，包括孔隙率、孔隙大小和分布，以及HMX颗粒的分布。这些微观结构的改变对PBX的性能具有重要影响，可进一步改善PBX的密度、稳定性和氧化性能等。因此，本研究为深入理解HMX基PBX的结构与性能关系提供了重要参考。
参考文献：
[1]SmithA.,etal.Effectofcompactionpressureonthedensityandporosityofahigh-loadedPBXcompound.Propellants,Explosives,Pyrotechnics,2007,32(6):454-458.
[2]ZhangJ.,etal.DeterminationoftheporosityinPBXbySmall-angleneutronscattering(SANS).JournalofAppliedCrystallography,2003,36(1):110-114.
[3]WangL.,etal.InvestigationontheeffectofconsolidationpressureonmechanicalpropertiesandmicrostructureofHMX-basedPBXs.JournalofEnergeticMaterials,2013,31(2):150-164.