TATB基PBX的纳米孔隙及其老化演变的正电子湮没寿命谱研究

论文摘要

本论文使用正电子湮没寿命谱技术,研究了TATB基PBX中的纳米孔隙及其在加速老化过程中的演化情况。首先对正电子湮没寿命谱仪进行了调整测试,并用计算机模拟方法对正电子湮没寿命谱的解谱程序进行了分析对比,确定了寿命谱仪的合适工作状态以及解谱程序的影响因素和分辨能力。通过使用不同的压制强度,制备了多组配方相同密度不同的TATB基PBX,测量并对比了其寿命谱的异同。分析表明,正电子在PBX中主要是自由态湮没和捕获态湮没,正电子素形成量很小。解谱结果显示：随着压制强度的增加,PBX中的纳米孔隙浓度减少但尺寸增加。表明在压制过程中,随着晶粒的受压损伤和破碎,TATB晶体内纳米孔隙不断增长,界面孔隙减小甚至发生闭合。最后制备了多组PBX及其两种组分(TATB、氟橡胶粘结剂)样品,对其进行加速老化并周期性测量其正电子湮没寿命谱,得出其寿命分布随老化进程的变化,进而分析了其纳米孔隙在老化过程中的演化情况。结果发现,PBX和TATB在老化过程中存在相似规律,但PBX变化不确定性更大,粘结剂的纳米孔隙和自由体积有不规则变化,表明PBX中纳米缺陷的变化主要源自于TATB,而粘结剂在其中具有尚不明确的不确定性影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 高聚物粘结炸药简介
• 1.2 炸药老化研究
• 1.3 TATB基PBX
• 1.3.1 TATB及以之为基的PBX简介
• 1.3.2 TATB基PBX的老化研究
• 1.3.3 TATB基PBX老化的基本规律
• 1.3.4 现存不足及发展方向
• 1.4 PALS与其它表征方法的比较
• 1.5 PALS的应用
• 1.6 研究内容
• 第二章 正电子湮没寿命谱技术
• 2.1 正电子湮没技术
• 2.2 正电子湮没寿命理论
• 2.3 寿命谱仪工作原理
• 2.4 解谱分析
• 2.5 解谱程序分析对比
• 2.6 小结
• 第三章 炸药正电子湮没寿命谱测试技术研究
• 3.1 寿命谱仪的参数调试
• 3.1.1 调试方法
• 3.1.2 参数设置
• 3.1.3 状态检验
• 3.2 解谱分析研究
• 3.2.1 PASCual程序简介
• 3.2.2 寿命谱的计算机随机模拟
• 3.2.3 模拟金属寿命谱
• 3.2.4 模拟炸药典型寿命谱
• 3.2.5 模拟炸药实际寿命谱
• 3.2.6 解谱分析方法总结
• 3.3 小结
• 第四章 压制密度对PBX的纳米孔隙影响研究
• 4.1 PBX的压制研究
• 4.2 测量条件
• 4.3 结果和分析
• 4.4 小结
• 第五章 PBX加速老化过程纳米孔隙演化研究
• 5.1 概述
• 5.2 测量条件
• 5.3 结果和分析
• 5.3.1 TATB纳米孔隙演化规律
• 5.3.2 粘结剂纳米孔隙演化规律
• 5.3.3 PBX纳米孔隙演化规律
• 5.3.4 PBX及其组分规律对比分析
• 5.3.5 误差原因分析
• 5.4 小结
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录