DLP光固化3D打印含能药柱及延期性能

摘要

以光固化液态树脂、镁粉、高氯酸铵和燃速调节剂为主要成分,设计一种含能浆料配方,利用数字光处理(DLP)光固化3D打印技术打印了具有延期功能的含能药柱,测试了含能药柱的燃烧过程、延期性能、药柱均匀性和相容性,分析了延期时间的影响因素。研究结果表明:用于DLP光固化3D打印的含能浆料最佳配方质量分数为:燃速调节剂7.53%、高氯酸铵(AP)62.37%、Mg 3.22%、光固化树脂26.88%。浆料性能测试结果为黏度325 mPa·s,固化时间3.2s,固化硬度2H,收缩率4.98%。成功打印的含能药柱为圆柱形,尺寸为Φ6 mm×11.5 mm,平均密度为1.507 g·cm^(-3),各组分均匀分布,相容性好,燃烧稳定,发出明亮的黄色火焰,燃烧残渣率为4.98%,无黑烟产生,平均延期时间为12.43 s,延期时间的标准偏差为0.0158 s,平均燃速为0.805 mm·s^(-1),燃速标准差为0.0012 mm·s^(-1),延期时间满足长秒量延期药标准,延期精度可满足秒级延期药要求。延期时间的影响主次为AP>光固化液态树脂>燃速调节剂>Mg,调整含能浆料各组分含量可控制含能药柱的延期时间,实现不同延期目的。