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一种基于光聚合固化成型发射药3D打印方法
3D Printing Method of Gun Propellants Based on Vat Photopolymerization

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胡睿 1   杨伟涛 1 *   姜再兴 2   于宪峰 3   王琼林 1  
文摘 针对传统发射药制备工艺无法实现复杂结构成型的问题,利用基于光固化成型3D打印技术制备了黑索今(RDX)+光敏树脂体系发射药,利用旋转黏度计、红外成像仪、万能材料试验机研究了3D打印发射药的物料黏度、光聚合固化反应放热、力学特性等性能。结果表明,通过添加稀释剂可以将光敏树脂黏度由42Pa·s降至1.5Pa·s,且在很小的剪切速率下就能够降到极小值;光聚合固化过程为放热反应,固化过程最高温度51.1℃,满足RDX等含能材料的安全要求;3D打印发射药的拉伸强度、压缩强度和弯曲强度分别为6.46、36.1和10.2MPa,常温力学强度与常规火药相当。试验结果论证了光聚合固化3D打印技术的可行性。
其他语种文摘 Due to the limitation of traditional manufacturing technologies for manuscript complex gun propellants,3Dvat photopolymerization technology was used to print gun propellant composed of hexogen(RDX)and photosensitive resin binder.Rotational viscometer,infrared thermal imager and universal material testing machine were used to test the viscosity,light curing exothermic reaction,mechanical properties of printed propellant.The rotational viscometer test results show that the 3Dlight curing polymerization printing technology is feasible.The photosensitive resin viscosity can be reduced from 42 to 1.5Pa·s by adding the diluent.Meanwhile,the viscosity can be reduced to a minimum at a very small shear rate.Infrared thermal imager results show that the curing process of photopolymerization is exothermic,and the highest curing temperature is 51.1℃,which satisfied the safety requirements of energy materials such as RDX.The mechanical properties results show that the tensile strength,compressive strength and bending strength of the 3Dprinted propellant are 6.46,36.1 and 10.2MPa,respectively. The mechanical strength at room temperature is comparable to that of conventional gun propellant.The results indicate that the 3Dprinting method based on vat photopolymerization is feasible.
来源 火炸药学报 ,2020,43(4):368-371,382 【核心库】
DOI 10.14077/j.issn.1007-7812.201909033
关键词 应用化学 ; 发射药 ; 3D打印 ; 增材制造 ; 快速成型 ; 光聚合固化
地址

1. 西安近代化学研究所, 陕西, 西安, 710065  

2. 哈尔滨工业大学化学与化工学院, 黑龙江, 哈尔滨, 150001  

3. 中国人民解放军63961部队, 北京, 100012

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1007-7812
学科 化学;武器工业
基金 国防科工局火炸药专项
文献收藏号 CSCD:6797221

参考文献 共 13 共1页

1.  王泽山. 含能材料概论,2006 CSCD被引 25 次    
2.  范文洲. 程序控制开裂棒状发射药的燃烧性能. 火炸药学报,1996,19(4):4-5 CSCD被引 2 次    
3.  黄洪勇. 通过阻燃与组合装药方法优化开裂棒状药的弹道性能. 火炸药学报,1999,22(1):6-9 CSCD被引 1 次    
4.  杨春海. 端面不堵孔包覆对多孔发射药燃烧和弹道性能的影响. 火炸药学报,2012,35(2):78-81 CSCD被引 3 次    
5.  王琼林. 一种基于密闭爆发器试验的发射药燃烧渐增性定量评价方法. 火炸药学报,2009,32(5):71-74 CSCD被引 28 次    
6.  王琼林. 高分子钝感剂在发射药中的扩散性能研究. 火炸药学报,2000,23(1):14-16 CSCD被引 11 次    
7.  贺增弟. 变燃速发射药的燃烧性能. 火炸药学报,2004,27(3):10-12 CSCD被引 24 次    
8.  Yang W. An investigation of the preparation and performance of microcellular combustible material. Central European Journal of Energetic Materials,2014,11(2):257-269 CSCD被引 4 次    
9.  Yang W. Burning characteristics of microcellular combustible microcellular objects fabricated by confined foaming process. Propellants,Explosives,Pyrotechnics,2015,40:27-32 CSCD被引 7 次    
10.  杨伟涛. 增材制造技术在火炸药成型中的研究进展. 火炸药学报,2020,43(1):1-11 CSCD被引 15 次    
11.  Vandriel C. Developments in additive manufacturing of energetic materials at TNO. 30th International Symposium on Ballistics,2017:862-875 CSCD被引 1 次    
12.  魏学涛. 新型硝基胍发射药研究. 火炸药学报,2001(4):34-38 CSCD被引 13 次    
13.  张伟. 固体推进剂组合药柱的界面力学性能. 火炸药学报,2014,37(1):74-77 CSCD被引 3 次    
引证文献 10 篇

1 谭博军 火炸药光固化3D打印成型 浙江大学学报. 工学版,2021,55(8):1594-1606
CSCD被引 3 次

2 周梦蕾 基于挤出沉积技术的发射药3D打印机设计及制备 含能材料,2021,29(6):530-534
CSCD被引 7 次

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