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含能材料作为军工领域的重要能源物质,在国防建设中发挥着重要作用,探究其加工过程并研究工艺参数对含能材料性能的影响具有重要意义。目前我国主要采用沟槽压延机对改性双基推进剂进行塑化脱水与造粒,加工工艺主要基于经验来确定,在压延过程中易发生燃爆等安全问题,且许多加工测试手段受限。本论文首先对改性双基推进剂压延塑化过程进行了理论分析,通过确定辊筒上物料有效压延的临界点进而计算压延过程中的堆料量;基于真实的改性双基推进剂物料,采用POLYFLOW软件对压延辊隙处物料的运动状态、剪切拉伸情况等进行了模拟研究,并深入研究不同辊隙、不同速比对安全加工和物料塑化效果的影响;由于双基推进剂物料的特殊性,无法采用真实物料进行实验验证,因此选用醋酸纤维素(CA)-醋酸甘油酯(GTA)体系作为推进剂模拟料,通过比较模拟料与真实双基推进剂物料的溶解度参数证明了所选模拟料的可靠性,进行模拟料的溶胀溶解实验并对其溶胀动力学进行了研究;基于推进剂模拟料体系,采用定制的沟槽压延机研究了物料的压延塑化过程;研究了固体组分添加量、工艺及设备参数对加工过程及塑化效果的影响;并结合扫描电镜分析和热分析表征了物料的塑化度。主要研究工作如下:(1)对改性双基推进剂压延塑化过程进行理论研究,分析物料在辊筒上的流速分布和受力情况,确定压延辊筒上物料有效压延的条件为接触角必须小于摩擦角,进而结合辊隙、辊径和辊筒有效工作部分长度计算压延过程中的堆料量。(2)POLYFLOW模拟结果表明堆料团内部物料在挤压力的作用下会产生向上的速度和较大的轴向运动,堆料团内部物料主要受拉伸作用,有漩涡形成,靠近辊面及辊隙处物料主要受剪切作用;根据最大压力值评价加工的安全性,根据剪切应力的大小和混合指数的分布情况评价物料的塑化效果。(3)CA-GTA体系与双基推进剂的溶解度参数接近,GTA在CA中的扩散满足Fickian扩散定律;CA-GTA推进剂模拟料压延实验结果表明:包辊现象在压延前期受温度影响大,后期受辊筒速比影响大;GTA对CA的溶解塑化为物理过程,随着固含量增加,压延前期掉料现象严重,压延驱水率增大,但体系的流动性能变差,塑化度降低。(4)通过正交实验极差分析,探究不同工艺及设备条件对压延物料驱水率和压延试样力学性能的影响规律,并分别得到性能最优的工艺条件组合。