煙火氣體發生劑技術

煙火氣體發生劑技術

《煙火氣體發生劑技術》是一本2020年北京理工大學出版社出版的圖書,作者韓志躍,杜志明,龔麗,姜琪。本書總計六章,講述了煙火藥劑概述、產氣劑研究發展概況、煙火氣體發生劑配方、高溫燃氣快速冷卻技術、煙火氣體發生器設計、煙火氣體發生劑技術展望等內容。

基本介紹

  • 中文名:煙火氣體發生劑技術
  • 作者:韓志躍、杜志明、龔麗、姜琪
  • 出版社:北京理工大學出版社
  • ISBN:9787568283144 
內容簡介,圖書目錄,作者簡介,

內容簡介

煙火型氣體發生劑是一種能快速燃燒產生大量氣體的煙火藥劑,通常用於製造需要快速充氣的裝置。其具有產氣量大、燃速快、殘渣少、燃氣多為對人體無害的氮氣、二氧化碳等清潔氣體等特點。
大多數人對氣體發生劑的了解主要是從汽車安全氣囊開始,事實上,它還廣泛套用於諸如推動飛機渦輪、魚雷的導向葉片等的旋轉,各種救生筏和民航應急安全滑梯的快速充氣,鐵路運輸的緊急制動系統,石油、天然氣輸送管道緊急關閘系統等。近年來,其在太空飛行器變軌、無人機著陸、巡飛彈翼展等方面也在不斷獲得新的重要套用。煙火技術在中國已有上千年的歷史,但煙火型氣體發生劑在我國的研究與套用尚處於起步階段。近年來,世界各國的氣體發生劑研究工作非常活躍,配方專著如雨後春筍,經過20多年的發展,我國產氣藥劑配方技術達到了較高水平,配方設計的目的和重心也逐漸從追求高產氣量、低燃溫、高燃速轉移為追求高燃氣成分潔淨、殘渣量少、產氣清潔環保等性能。但是,對於氣體發生劑的研究過程,目前市面上並未見系統描述的課本或專著。因此,本專著彌補了該方面的空白,首次對氣體發生劑從合成到配方製備再到實際充氣展開這一系列過程進行了系統的論述。
煙火型氣體發生器是一門綜合性套用的研究,涉及化學、物理、力學等多學科的交叉科學。它所研究的主要內容涉及:以無機和有機化學為基礎的產氣藥劑的分子設計與合成;以物理化學理論為基礎的氧化還原反應效應以及分散成型技術為基礎的混合煙火藥劑配方設計與製備研究;以流體力學以及熱動力學為基礎的氣體發生器的機械設計和氣囊充氣展開模擬研究等。

圖書目錄

第1 章 緒  論
 1.1 煙火藥劑概述………………………………………………… (1)
  1.1.1 煙火藥的分類…………………………………………… (1)
  1.1. 2 煙火藥的用途…………………………………………… (2)
 1.2 煙火氣體發生劑及用途……………………………………… (5)
第2 章 產氣劑………………………………………………………… (9)
 2. 1 產氣劑研究發展概況………………………………………… (9)
  2. 1. 1 火藥型產氣劑…………………………………………… (9)
  2.1. 2 煙火型產氣劑………………………………………… (12)
 2.2 富氮產氣劑要求…………………………………………… (21)
 2.3 典型氣體發生劑種類及配方……………………………… (21)
  2.3.1 疊氮化物類氣體發生劑……………………………… (21)
  2.3.2 非疊氮化物類氣體發生劑配方……………………… (23)
 2.4 本課題組典型氣體發生劑配方及其性能………………… (30)
  2.4.1 偶氮四唑胍…………………………………………… (30)
  2.4.2 5- 氨基四唑硝酸鹽………………………………… (34)
  2.4.3 4,5 - 二四唑基- 1, 2,3 - 三唑………………… (38)
第3 章 煙火氣體發生劑配方……………………………………… (43)
 3.1 煙火氣體發生劑配方設計………………………………… (43)
  3.1.1 原材料篩選…………………………………………… (43)
  3.1.2 氣體發生劑配方設計基本原則……………………… (48)
 3.2 煙火氣體發生劑製備方法…………………………………(49)
3.2.1 成分的準備…………………………………………… (50)
  3.2.2 混藥、造粒及乾燥…………………………………… (53)
 3. 3 煙火氣體發生劑性能測試………………………………… (59)
  3.3.1 藥劑燃燒溫度………………………………………… (59)
  3.3.2 燃燒速度……………………………………………… (64)
  3.3.3 產氣量………………………………………………… (67)
  3.3.4 壓力—時間曲線測試………………………………… (68)
  3.3.5 吸濕性測試…………………………………………… (69)
  3.3.6 感度測試……………………………………………… (71)
  3. 3.7 熱重差熱分析………………………………………… (72)
  3.3. 8 安定性和相容性測試………………………………… (73)
  3.3 . 9 氣體成分檢測………………………………………… (75)
  3.3.10 PM2.5 和PM10 測試……………………………… (77)
 3.4 典型的套用配方…………………………………………… (79)
第4 章 高溫燃氣快速冷卻技術…………………………………… (81)
 4. 1 冷卻技術…………………………………………………… (81)
  4.1.1 化學冷卻劑…………………………………………… (81)
  4.1.2 物理冷卻劑…………………………………………… (84)
 4.2 冷卻劑的使用方式………………………………………… (87)
  4.2.1 內冷卻………………………………………………… (87)
  4.2.2 外冷卻的裝藥方式…………………………………… (89)
 4. 3 過濾網技術………………………………………………… (92)
  4.3.1 過濾網的種類………………………………………… (92)
  4.3.2 過濾介質對比………………………………………… (94)
 4.4 其他冷卻技術……………………………………………… (97)
  4.4.1 自由裝填式過濾冷卻設計…………………………… (97)
  4.4.2 迷宮式過濾冷卻設計………………………………… (97)
  4.4.3 迷宮式過濾冷卻與傳統冷卻對比…………………… (99)
第5 章 煙火氣體發生器設計…………………………………… (101)
 5.1 煙火氣體發生器…………………………………………… (101)
 5.2 煙火氣體發生器結構…………………………………… (103)
 5.3 典型氣體發生器設計計算……………………………… (105)
 5.4 煙火式氣體發生器點火及氣囊技術…………………… (110)
  5.4.1 點火…………………………………………………… (110)
  5.4.2 氣囊…………………………………………………… (112)
 5.5 氣體發生器的套用………………………………………… (119)
  5.5. 1 汽車氣囊氣體發生器……………………………… (119)
  5.5.2 火星探測氣體發生器……………………………… (120)
  5.5.3 水下打撈……………………………………………… (121)
  5.5.4 其他套用場合………………………………………… (122)
第6 章 煙火氣體發生劑技術展望……………………………… (128)
 6.1 氣體發生劑技術發展趨勢……………………………… (129)
 6.2 氣體發生器技術的發展………………………………… (129)
 6.3 氣體發生器技術的套用展望…………………………… (130)
參考文獻……………………………………………………………… (132)

作者簡介

韓志躍,任教於北京理工大學安全工程專業,從事煙火火工安全方面的教學和科研工作。主講研究生課程《危險化學品概論及套用》和本科生雙語課程《套用有機化學》。以第一和通訊作者發表40餘篇高水平的SCI學術文章,以第一發明人授權中國發明專利3項、實用新型專利2項,主編出版校級十三五規劃研究生教材1部和學術專著1部,參編行業培訓教材3部。承擔國家、國防和省部級項目多項。

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