添加剂降低高氯酸铵复合推进剂燃速的作用机理研究

本文应用热分析方法研究了钙、锶、钡的碳酸盐,氟化锂、草酸铵等降低高氯酸铵(AP)复合推进剂燃速的作用机理。实验证明,草酸铵等铵盐主要是抑制AP的分解反应,碳酸盐和氟化锂主要是抑制HClO_4的进一步分解。作用部位不同的抑制剂间具有协同效应。     

热红联用研究AP与RDX和HMX混合体系的热分解

用DSC-TG-FTIR(热红)联用研究了RDX/AP,HMX/AP,RDX/HMX和RDX/HMX/AP混合体系的热分解,测定和比较了它们的热分析特征量和分解气相产物.结果表明,AP与RDX和HMX之间存在强烈的相互作用,尤其是与后者的作用更强烈.在AP(不含碳)分解的温度区间,混合体系的分解也出现CO、CO2和CH2O等碳氧化物,说明体系中RDX和HMX分解的部分产物或残渣与AP同时分解.     

热红联用研究AP与RDX和HMX混合体系的热分解

用DSC—TG—FTIR（热红）联用研究了RDX／AP，HMx／AP，RDx／HMx和RDX／HMX／AP混合体系的热分解，测定和比较了它们的热分析特征量和分解气相产物。结果表明，AP与RDX和HMX之间存在强烈的相互作用，尤其是与后者的作用更强烈。在AP（不含碳）分解的温度区间，混合体系的分解也出现CO、CO2和CH2O等碳氧化物，说明体系中RDX和HMX分解的部分产物或残渣与AP同时分解。     

气雾化Al-Li合金对高氯酸铵热分解特性的影响

采用紧耦合气雾化法制备了一系列Al-Li合金粉体,利用DSC研究了它们对高氯酸铵(AP)热分解的影响。结果表明Al-Li抑制AP的低温分解,但促进AP的高温分解,使得AP的两个分解峰相互靠近并结合成一个集中的放热峰。当锂含量达10wt%时,合金能够使AP的高温分解峰降低约80℃,表观分解热增加至1046. 2 J/g,并使混合物的高温分解活化能由纯AP的139. 4 kJ/mol降低至76. 5 kJ/mol。此外,对分解产物进行分析,发现Al-10Li合金粉体能够有效减少Cl~-的排放。     

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.     

氢氧化钙精制的新技术

本实验以草酸铵为主要原料对工业消石灰进行精制。同时测试了草酸铵用量对氢氧化钙的有效钙含量和产率的影响,测试了在不同pH条件下对氢氧化钙的有效钙含量和产率的影响,测试了不同加热温度对草酸钙分解温度的影响。结果表明,3％草酸铵溶液用量为436mL,pH范围为3．5～4．4,加热温度为1000℃时,氢氧化钙的有效钙含量和产率最高。     

氟化锂制备方法研究进展

氟化锂是一种重要的无机氟化合物,在许多领域是不可或缺的物质。制备方法对氟化锂的性能有着重要的影响。本文对氟化锂的制备技术进行了分类,并对主要的研究成果进行了综述。     

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。     

含CL-20的NEPE推进剂各组分热分解的相互影响

为深入了解含CL-20的NEPE推进剂的燃烧机理,借助热重-微商热重(TG-DTG)试验研究了含CL-20的NEPE推进剂的热分解特性,探索了主要组分NG、CL-20和AP之间的相互作用.结果表明,该推进剂的热分解过程分为3个阶段:增塑剂(NG)的挥发和分解,PEG和CL-20的分解,AP的分解.CL-20和AP的存在均促进了黏合剂体系中NG与PEG的分解,且CL-20的促进作用强于AP,CL-20的分解产物加速了AP的分解,Al粉在该体系中与其他组分的相互作用较弱.     

高纯硼粒子的包覆及其在高能富燃料推进剂中的应用

硼具有高热值和燃烧产物洁净等优点而广泛用于固体火箭冲压发动机的高能富燃料推进剂。硼在使用中存在点火和燃烧效率低、与黏合剂相容性差等缺点,最有效的解决方法是对硼粉进行包覆。详细介绍了用碳化硼、氟化锂、氟树脂、氟化石墨、高热值金属（如Ti、Mg和Al等）、TDI／TMP、GAP、PBT、HTPB、AP／KP、KNO,等包覆硼粒子的工艺及其在富燃料推进剂中的应用情况。不同包覆剂的作用机理不同,又各具特点。     

高氯酸铵热分解机理研究进展

综述了自20世纪30年代以来高氯酸铵(AP热分解机理研究的进展,指出AP的分解分为低温分解和高温分解阶段,而低温下的离解机理是整个热分解过程的研究热点,主要有电子转移机理和质子转移机理2种观点。AP热分解过程有大量中间反应,中间产物也参与中间反应,该特点决定了其分解过程的复杂性,因此需要深入探讨其热分解机理,以便为研究复合固体推进剂燃烧过程奠定理论基础。     

AP/HNIW混合体系的热分解研究

采用差示扫描量热–热重(DSC–TG)同步热分析法和热重–红外(TG–FTIR)联用技术,通过研究高氯酸铵/六硝基六氮杂异伍兹烷(AP/HNIW)混合体系的热分解行为,探索了混合体系中AP与HNIW的相互作用。采用Kissinger法计算了AP/HNIW混合体系的热分解动力学参数。结果表明,不同比例的混合体系中HNIW均促进了AP的高温分解,使AP的分解峰由2个变成了1个,分解峰温提高到288℃或285℃。该促进作用与AP和HNIW的质量比(1:1和2:1)无明显相关性。混合体系中HNIW和AP热分解剧烈,并且分解反应完全,气相产物主要为N2O、NO、NO2、CO2和HCOOH。与单独体系相比,混合体系中AP将HNIW的表观分解活化能提高了51 k J/mol,而HNIW对AP低温热分解活化能无明显影响。     

高纯氟化锂的制备与分析方法评述

论述了高纯氟化锂的主要制备方法,并将其归结为直接法、离子交换法与萃取法.同时对高纯氟化锂的一些常用分析方法,如石墨炉原子吸收法、火焰原子吸收法等进行了评述.     

NiCu复合金属粉的制备及其催化性能

采用化学还原法制备得到了纳米级NiCu复合金属粉,对其结构进行了表征. 用热分析法研究了纳米NiCu复合金属粉对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能. 结果表明,组成为Ni60Cu40的纳米NiCu复合金属粉可使AP的高温和低温热分解温度分别降低140.4和26.8℃,使总表观分解热增至1.29 kJ/g,表现出对AP的高温和低温热分解的显著催化作用. 纳米NiCu复合金属粉的组成对其催化性能有一定影响,以Ni60Cu40的催化效果最强. 纳米NiCu复合金属粉的含量增加,其催化作用增强. 纳米NiCu复合金属粉催化AP热分解的作用机理为：(1) 氧化物在AP热分解起始阶段电子转移过程中的桥梁催化作用;(2) 纳米NiCu复合金属粉与AP分解产物发生反应;(3) 纳米NiCu复合金属粉的表面效应等.     

气雾化Al-3 Eu合金燃料对高氯酸铵热分解特性的影响

气雾化Al-3Eu(3wt%)合金已被证明具有优异的氧化燃烧性能。在此之上,本文通过DSC研究Al-3Eu对高氯酸铵(AP)分解特性的影响。结果显示,Al-3Eu使AP的低温和高温分解峰温分别降低约8和60℃,活化能降低约10和30 k J/mol。随着Eu含量的增加,Al-Eu合金对低温分解的促进作用减弱,对高温分解的影响逐渐增强。分析表明,Al-Eu特殊的表面结构限制了AP低温分解的离解和升华,使更多的分子进入高温阶段。此外,分散在Al-Eu表面的Eu_2O_3对AP分解具有强烈的催化作用。     

170℃恒温条件下克级高氯酸铵的热分解特性

通过烘箱恒温干燥法和热重分析法,测定了在170 ℃恒温条件下克级AP的热分解性能.结果表明,在170 ℃恒温条件下,克级AP的质量损失随时间增加而增大,其中2 h时的质量损失最大.AP的恒温分解可分为3个阶段:分解感应阶段、分解加速阶段和分解降速阶段.计算显示AP最大质量损失为32.19%,最大分解速率为1.125 s-1.170 ℃加热后AP撞击感度升高.     

电池级氟化锂制备新工艺研究

简略分析了传统氟化锂生产过程中的优缺点,为探索和提升电池级氟化锂的生产工艺和产品质量做了铺垫,重点阐述了氟化铵与碳酸氢锂制备电池级氟化锂工艺研究过程,其中涉及原料选择、制备原理及工艺流程、工艺关键点和难点、设备选型等。本工艺制得的电池级氟化锂产品质量优于YS/T 661-2007《电池级氟化锂》标准,可满足市场需求。     

以磷肥副产氟化钠制备氟化锂的研究

探索了一条以磷肥副产氟化钠为原料制备工业级氟化锂的新工艺路线。研究了氢氟酸加入比例、反应液固比、反应时间、反应温度等因素对氟化锂纯度、收率的影响。获得磷肥副产氟化钠合成氟化锂的最优工艺条件,n(HF)/n(F)=15%,液固比=9~10,T=75~85℃,t=5~6 h,n(Li)/n(F)=1.05。在此条件下制得的氟化锂产品质量符合工业级氟化锂国标要求,氟化锂收率达到90%。     

HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间相互作用研究

为了探索HTPB/Al/AP/RDX复合推进剂组元之间的相互作用,用DSC和TG-DTG方法以及分解反应动力学计算研究了递增组元的4个混合体系(包括HTPB黏合剂体系、HTPB/Al、HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX推进剂体系)中各组元之间的相互作用。结果表明,DTG峰温以及反应速率常数k可以表征各组元之间的相互作用,其DSC和TG过程可以分为3个阶段;除Al外,各组元之间存在相互作用,各阶段的质量损失测定值与按组分含量计算的加合值吻合得相当好,表明各组元并没有明显的跨阶段分解;AP与HTPB黏合剂的分解温度区间接近或部分重叠,在HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX的混合体系中发生了强烈氧化还原作用:四组元体系中RDX在200℃及220℃的速率常数k分别为1.53和6.81s-1,均大于单质RDX在同一温度下的速率常数1.33×10-6和1.06×10-5s-1,说明AP可以加速RDX的分解,但RDX对AP或(AP+HTPB)分解的影响呈现复杂的情况,由于HTPB/Al/AP和HTPB/Al/AP/RDX两体系中AP与HTPB的共同分解过程中存在“等动力学点”(308.0℃),温度低于此点时(AP+HTPB)分解速率常数k因RDX存在而下降,而当温度高于此点时则该k值因RDX存在而增大。通过RDX分解机理解释了存在这种现象的原因。     

不同分级结构ZnO的制备及催化分解AP性能研究

采用水热法,在乙酸锌、氢氧化钠体系中,通过调节氢氧化钠的用量成功合成了片状和棒状为组装单元的分级结构ZnO。利用XRD,SEM对样品进行了表征,用热分析法考察了两种分级结构的ZnO对高氯酸铵(AP)分解的催化作用。结果表明:两种分级结构的ZnO均可强烈催化AP的热分解,而片状结构为组装单元的分级结构ZnO的催化性能更高。与纯高氯酸铵相比,加入片状分级结构的ZnO后AP的分解温度降低了181℃,且低温分解峰消失。