【摘 要】
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本文针对超临界二氧化碳(SC-CO2)及共溶剂(乙醇、丙酮、乙酸乙酯)在硝化棉中溶解性能,研究了SC-CO2在硝化棉中的溶解、扩散及共溶剂对其溶解量和扩散系数的影响和机理。通过
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本文针对超临界二氧化碳(SC-CO2)及共溶剂(乙醇、丙酮、乙酸乙酯)在硝化棉中溶解性能,研究了SC-CO2在硝化棉中的溶解、扩散及共溶剂对其溶解量和扩散系数的影响和机理。通过重量法测定了SC-CO2在硝化棉中的溶解量,用Fick扩散定律估算了SC-CO2在硝化棉中的扩散系数;采用傅立叶红外变换(FTIR)光谱对硝化棉/SC-CO2及硝化棉/SC-CO2/共溶剂体系中CO2、硝化棉、共溶剂等物质的官能团的伸缩振动谱带的变化进行了分析,阐述了SC-CO2及其有共溶剂存在的情况下在硝化棉中溶解和扩散的原因。研究结果表明:SC-CO2在硝化棉中溶解量随着溶解时间的增加而增加,直到饱和达到最大,升高温度缩短了达到饱和的时间,压力增大对其影响不是很明显;溶解量随着温度的升高而减少,但随着压力的增加而增大;在硝化棉中溶解过程的扩散系数随着温度的升高而增大,受压力的影响比较复杂;SC-co2在硝化棉中的解吸附扩散系数只与溶解量有关,与温度和压力无关。加入乙醇、丙酮、乙酸乙酯等不同共溶剂,SC-CO2在硝化棉中的溶解量都明显提高;SC-CO2在硝化棉中溶解量增加的程度与共溶剂对硝化棉溶解增塑能力相关,并随着共溶剂含量的增加先增大后减小。傅立叶变换红外(FTIR)光谱测试结果表明,CO2、硝酸酯基、共溶剂等物质存在不同的相互作用,共溶剂对硝酸酯基特征峰影响较大,影响程度与共溶剂对硝化棉溶解增塑能力相关。本论文研究结果为研究发射药采用SC-CO2微孔发泡提供了初步的理论基础。
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