纳米Ni及碳纳米管对AP热分解的催化性能

分别用溶液还原法和化学沉淀法制备出了纳米NiNi／CNTs复合催化剂粒子,并用TEM,SEM,XRD,FT—IR对其进行了表征;运用差热分析（DTA）研究了纳米Ni及Ni／CNTs复合催化剂粒子对AP热分解性能的影响。结果表明。纳米Ni使AP热分解的高温分解峰温降低104．47C,纳米Ni／CNTs复合催化剂粒子可使AP热分解的高温分解峰温降低137．05℃,证明碳纳米管在纳米Ni对AP热分解的催化过程中起到了很好的助催化作用。     

双(二羰基环戊二烯铁)对高氯酸铵热分解性能的影响

采用SEM(扫描电镜)、XPS(X射线光电子能谱)等表征了双(二羰基环戊二烯铁)(简称Fe1)的微观形貌和Fe元素的价态,采用摩擦感度、静电感度和冲击感度测试了Fe1与推进剂相关组分HTPB(端羟基聚丁二烯)、AP(高氯酸铵)、HMX(奥克托今)的安全性能,采用DSC-TG(差热–热重)研究了AP/Fe1及HTPB/Al/AP/HMX/Fe1推进剂的催化热分解性能。结果表明:Fe1的pH为5.79,密度为1.76g/cm~3,其中Fe为零价;Fe1与推进剂相关组分HTPB、AP、HMX的安全性能良好;Fe1催化AP的热分解,AP的转晶峰温提前了2℃,低温分解峰和高温分解峰分别提前了6℃和54℃;在HTPB/Al/AP/HMX推进剂中添加质量分数为5%的Fe1,AP的高温分解峰提前48.1℃;Fe1具有大幅提高HTPB推进剂燃速的潜力。     

铜铬类催化剂对HTPE低易损推进剂燃烧性能的影响

采用差示扫描量热仪(DSC)研究了铜铬类燃速催化剂(亚铬酸铜CC01和铜铬复合氧化物CC02)对端羟基聚醚(HTPE)低易损推进剂中的高氯酸铵(AP)、改性硝酸铵(AN)、HTPE黏合剂体系热分解性能的影响。结果表明,加入少量的CC01和CC02均使AP高温分解峰温明显降低了16和29.7℃,AP高温分解活化能依次降低了16.65和22.59kJ/mol,均可提高AP的高温分解反应速率。CC01和CC02均使AN的热分解峰向低温方向依次前移了52.3和53.6℃,均降低了AN的分解活化能,使AN的热分解反应速率提高了3~4倍。CC01和CC02对HTPE黏合剂体系的热分解影响较小。在AP/AN/Al/HTPE低易损推进剂中,分别添加质量分数0.5%的CC01和CC02可显著提高HTPE低易损推进剂在3~15MPa下的燃速,可使推进剂在7MPa下的燃速分别提高34.1%和43.4%,但CC01和CC02对HTPE低易损推进剂在3~9MPa下的压强指数几乎无影响,而9~15MPa下的压强指数有所降低。     

纳米金属粉及Fe2O3对高氯酸铵热分解的催化性能研究

用热分析法研究了纳米金属粉(Ni,Cu和Al)以及纳米Fe2O3对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能.结果表明,质量分数为5%的纳米镍粉、铜粉和铝粉可以明显降低AP的高温分解温度,显示出对AP高温分解反应很好的催化活性;纳米铜粉对AP的低温分解也有很好的催化作用,而纳米镍粉和铝粉却表现出对AP低温分解反应具有一定的阻碍作用.微米级金属粉对AP高温分解反应的催化作用明显小于纳米金属粉.纳米Fe2O3对高氯酸铵的高温分解具有很好的催化效果,并且其催化效果明显优于微米Fe2O3.纳米Fe2O3与AP进行复合处理,可以提高纳米Fe2O3粒子对AP的催化性能.     

高氯酸铵/石墨烯纳米复合材料的制备及热分解行为

通过溶胶-凝胶法制备了高氯酸铵/石墨烯气凝胶(AP/GA)纳米复合材料,用SEM、元素分析和XRD对其结构进行了表征,用TG-DSC-IR联用技术对其热分解行为进行了研究.结果表明,AP/GA纳米复合材料中,AP以纳米尺寸存在于石墨烯气凝胶中,AP质量分数高达94.4％,平均粒径约为69.41 nm.石墨烯对AP的热分解过程具有明显的催化作用,与AP相比,AP/GA纳米复合材料的低温分解峰消失,高温分解峰温降低了83.7℃.总分解热达2110J/g.     

纳米CuCr_2O_4的制备及其对AP热分解性能的影响

采用HLG-5型纳米化粉碎机制备了粒径约为60nm的纳米CuCr2O4,用X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)表征了样品的结构及形貌,分析了纳米CuCr2O4的形成机理,用差示扫描量热仪(DSC)研究了原料CuCr2O4和纳米CuCr2O4对AP热分解性能的影响。结果表明,与原料CuCr2O4相比,质量分数2%的纳米CuCr2O4对AP具有更好的催化性能,可使AP的低温分解峰减弱,高温分解峰温降低67℃,反应速率常数提高数倍,使AP的表观分解热从821J/g提高到1 393J/g,增长率为69.7%。     

覆碳铁、钴、镍纳米复合材料对AP的催化热分解

通过400℃，500℃、600℃热解含Fe，Co，Ni的高聚物前驱体（M-PAA，M为Co，Fe，Ni）制备覆碳的Fe，Co，Ni纳米复合材料（M／C），研究了其对AP热分解的影响。XRD和TEM结果表明，500℃热解M-PAA均可获得纳米Fe（Co或Ni）／C材料，热解产物中Co，Fe，Ni颗粒的平均粒径分别为13nm，18nm和20nm。DTA研究结果表明，添加500℃热解所得的M／C（M／C-500）对AP的热分解有明显的催化作用，其催化作用随着M／C-500添加量的增加而增加，Ni／C-500，Fe／C-500，Co／C-500分别使AP高温分解峰最大可降低54．5℃，79．3℃和156．2℃。其中Co／C-500可使AP的高温和低温分解峰发生重叠。     

纳米钛酸锌的制备及其对AP热分解性能的影响

以四氯化钛、六水硝酸锌为原料,碳酸铵为沉淀剂,制备了纳米ZnTiO3的粉体,用X射线衍射、红外光谱和透射电镜等对产物进行表征,用差热分析考察了纳米ZnTiO3对高AP热分解的催化作用.结果表明,在550℃可制得结晶良好的立方相纳米ZnTiO3,呈球形或近似球形,粒径约100 nm.在AP中加入质量分数5%的纳米ZnTiO3,AP的低温和高温热分解峰分别提前约18.3℃和25.1℃;提高纳米ZnTiO3的含量可以增强对AP高温热分解反应的催化作用,阻碍AP的低温热分解.     

碳纳米管/高氯酸铵复合粒子的制备及热分解性能

采用溶剂蒸发法制备了碳纳米管（CNTs）／AP复合粒子，并用TEM，SEM，FT—IR和XRD对其进行表征，用DTA研究了纳米复合粒子中CNTs对AP热分解的催化性能，并与纯AP以及相同含量的CNTs与AP简单混合物进行对比。结果表明，CNTs对AP的热分解有一定的催化作用，且CNTs／AP复合粒子中CNTs对AP的催化性能优于CNTs与AP的简单混合物；与纯AP样品相比，复合粒子中AP的高温分解峰温降低了113．9℃，低温分解峰几乎消失，表观分解热由309．92J／g提高到984．18J／g，而CNTs与AP简单混合样的表观分解热为709．50J／g，表明CNTs与AP的复合处理可改善AP的高温热分解性能。     

纳米SiO2负载的过渡金属硼化物对AP热分解的催化作用

采用化学还原法制备纳米NiB/SiO2、CoB/SiO2、MoB/SiO2催化剂,通过热重-差热分析(TG-DTA)研究了其对AP热分解过程的催化作用.结果表明,负载过渡金属硼化物催化剂对AP分解的催化活性顺序为:CoB/SiO2＞NiB/SiO2＞ MoB/SiO2;加入质量分数5％的CoB/SiO2使AP高温热分解峰温度降低166.2℃;SiO2载体将CoB晶型转化推迟了 110℃左右,改善了催化剂的热稳定性.