ADN及其固体推进剂燃烧特性的研究进展

系统介绍了二硝酰胺铵(ADN)燃烧的最新研究动态,综述了国内外近年来报道的ADN燃烧时发生的物理化学变化、ADN燃烧机理、催化剂/ADN混合物燃烧性能以及ADN基固体推进剂燃烧特性的最新研究进展。首先指出了ADN的燃烧主要受凝聚相反应控制,ADN燃烧波结构包括固相层、泡沫层(包括固-气和液-气)和气相层;其次,总结了ADN基固体推进剂燃烧特性的研究现状,对现有研究中存在的局限性进行了分析;最后,指出继续开发适用于ADN基固体推进剂的新型燃烧催化剂是今后研究的重点方向之一。另外,随着非异氰酸酯固化体系在ADN基固体推进剂中的应用,需进一步加深ADN基固体推进剂燃烧性能的研究,尤其是三唑环的引入对ADN热分解及推进剂中其他组分热分解的影响。     

ADN的性质及其在单元推进剂中的应用

介绍了目前最有希望取代肼的一类单元推进剂——离子盐溶液推进剂。结合ADN高能、高氧含量和强吸湿性的特点,指出了ADN在新型离子盐溶液推进剂中的应用前景。综述了瑞典在ADN单元推进剂配方研究、发动机试验和高纯ADN生产等方面的进展,对国内ADN无毒推进技术研究提出了建议。     

含ADN推进剂的能量特性及综合性能

为研究含二硝酰胺铵(ADN)推进剂的能量、安全、贮存及燃烧性能,根据最小自由能原理计算了含ADN推进剂的能量特性参数,采用密闭爆发器及靶线法测试其爆热及燃速,并对其吸湿性及感度进行了研究。结果表明,含ADN/Al/HMX、ADN/Al/CL-20、ADN/AlH3/HMX和ADN/AlH3/CL-20推进剂的标准理论比冲分别为2 675~2 685、2 677~2 686、2 801~2 810和2 803~2 812N·s·kg-1,采用硝酸酯增塑的惰性聚醚黏合剂体系可制备出固化正常、结构致密的含ADN推进剂。随着推进剂配方中ADN含量的增加,推进剂的爆热、吸湿性、燃速和压强指数增大,摩擦感度和撞击撞击提高,密度略有降低。     

叠氮黏合剂非异氰酸酯固化技术进展

随着新型绿色含能材料ADN应用,叠氮黏合剂非异氰酸酯固化技术逐渐引起国内外推进剂研究人员重视。从固化机理、固化剂种类、叠氮黏合剂非异氰酸酯固化技术应用及新型叠氮黏合剂/固化剂研制等方面对该技术进行了综述。     

GAP/ADN/nano–Al膏体推进剂的能量特性与激光点火特性

采用最小自由能原理方法计算了GAP(聚叠氮缩水甘油醚)/ADN(二硝酰胺铵)/nano–Al推进剂的能量特性,制备了一系列ADN质量分数为8%~38%的GAP/ADN/nano–Al膏体推进剂,采用CO2激光点火的方法研究了4种配方在不同激光功率密度作用下的激光点火特性。结果表明:GAP/ADN/nano–Al膏体推进剂的标准理论比冲(Isp)、特征速度(C*)、燃烧温度(Tc)均随ADN含量增加而依次增大,爆热(Qv)则主要随铝粉含量的增加而增大;GAP/ADN/nano–Al膏体推进剂的点火延迟时间和点火能量总体上随着激光功率密度增加呈现减小的趋势;配方中ADN含量较高时,GAP/ADN/nano–Al膏体推进剂具有较好的激光点火特性。     

二硝酰胺铵在火炸药中的应用

综述了新一代氧化剂二硝酰胺铵盐(ADN)在固体推进剂、炸药及发射药中的应用研究进展，认为ADN是替代推进剂中过氯酸铵氧化剂的最佳侯选物。提出了优化工艺、降低成本、改进ADN稳定化和球形化技术以及ADN应用方面的建议。     

聚三唑树脂及其复合材料研究进展

综述了通过增加单体官能度及引入刚性基团或耐热性原子提高聚三唑树脂的耐热性,利用纳米填料对其改性以及对其固化特性(包括固化反应动力学、催化固化特性和固化工艺优化)的研究进展,介绍了碳纤维、芳纶纤维及玻璃纤维增强聚三唑树脂复合材料的应用研究,并对该材料的发展前景作了展望。     

聚三唑树脂的耐热性研究进展

概述了提高聚三唑树脂耐热性的主要方法,重点介绍了化学结构、固化条件以及纳米填料对聚三唑树脂耐热性和力学性能影响的研究进展,最后简要分析了目前聚三唑树脂耐热性研究中存在的问题以及发展前景。     

利用1,3偶极环加成反应固化叠氮黏合剂研究进展

基于叠氮基团与亲偶极基团发生1,3–偶极环加成反应形成1,2,3–三唑五元环的原理,以多元亲偶极化合物为固化剂,可以成功地固化叠氮聚合物。介绍了固化剂分子结构、固化剂用量、固化温度对固化速率的影响,交联体的相关性能,以及固化剂在推进剂中的应用情况,对固化剂的使用提出了一些建议与设想。     

无机氧化剂二硝酰基胺铵在固体推进剂中的能量性能分析

为考察新型含能无机氧化剂二硝酰基胺铵(ADNA)对固体推进剂能量性能的贡献水平,采用编制的能量计算星程序5.0版,模拟计算了ADNA、ADN(二硝酰胺铵)及AP(高氯酸铵)对CMDB(复合改性双基)、HTPB(端羟基聚丁二烯)、NEPE(硝酸酯增塑聚醚)、GAP(聚叠氮缩水甘油醚)推进剂的能量贡献水平。结果表明:ADNA取代CMDB、HTPB、GAP、NEPE推进剂中的AP,都使体系标准理论比冲增加,羽流红外辐射性能降低;ADNA对推进剂的能量贡献要优于ADN,如果设计合适的HTPB、GAP配方体系,ADNA的能量贡献超越RDX。     

Mechanical Properties of Smokeless Composite Rocket Propellants Based on Prilled Ammonium Dinitramide

Ammonium dinitramide (ADN) is a high performance solid oxidizer of interest for use in high impulse and smokeless composite rocket propellant formulations. While rocket propellants based on ADN may be both efficient, clean burning, and environmentally benign, ADN suffers from several notable disadvantages such as pronounced hygroscopicity, significant impact and friction sensitivity, moderate thermal instability, and numerous compatibility issues. Prilled ADN is now a commercially available and convenient product that addresses some of these disadvantages by lowering the specific surface area and thereby improving handling, processing, and stability. In this work, we report the preparation, friction and impact sensitivity and mechanical properties of several smokeless propellant formulations based on prilled ADN and isocyanate cured and plasticized glycidyl azide polymer (GAP) or polycaprolactone‐polyether. We found such propellants to have very poor mechanical properties in unmodified form and to display somewhat unreliable curing. However, by incorporation of octogen (HMX) and a neutral polymeric bonding agent (NPBA), the mechanical properties of such smokeless formulations were significantly improved. Impact and friction sensitivities of these propellants compare satisfactorily with conventional propellants based on ammonium perchlorate (AP) and inert binder systems.     

聚三唑酯树脂的合成及其性能

通过酯化反应合成丁二酸二炔丙醇酯(DPS)、间苯二甲酸二炔丙醇酯(DPIP)、对苯二甲酸二炔丙醇酯(DPP),与三官能团叠氮化合物(TAMTMB)反应,制备了3种热固性聚三唑酯(PTAE)树脂,研究了树脂的加工特性、固化行为、树脂固化物的力学性能,制备和表征了T700单向碳纤维增强PTAE树脂复合材料。结果表明,PTAE树脂具有良好的加工性能,可在较低温度(80℃)下固化;固化后的PTAE树脂的玻璃化转变温度(Tg)受主链结构影响,3种树脂的Tg均高于140℃,浇铸体弯曲强度高于170 MPa,T700单向纤维增强PTAE树脂复合材料的常温弯曲强度高于1500 MPa。     

可用于替代肼的2种绿色单组元液体推进剂HAN、ADN

给出了绿色单组元液体推进剂的定义.从推进性能、毒性、环境友好性方面讨论了硝酸羟胺(HAN)和二硝酰胺铵(ADN)基单组元液体推进剂相比肼单组元推进剂的优势.介绍了这两种单元推进剂的国外最新应用情况.     

深层光固化研究进展

光固化体系深层区域无法受到光的辐射,常常造成转化率低的问题。该文综述了目前常用的几种解决方法,包括常规的增加单体官能度、加入交联剂以及改进光引发剂体系,还介绍了新颖的上/下转换发光、可见光/红外光固化、双光子固化方法。概述总结了每种方法的优缺点,旨在为今后的研究提供方向。     

聚磷腈的合成及其作为含能黏合剂的应用前景

聚磷腈是一类骨架由磷-氮原子交替排列的具有特殊结构和优异性能的新型功能高分子材料.综述了聚磷腈的合成方法,并对其作为含能黏合剂的应用前景进行了探讨.     

HTPB-异氰酸酯体系的固化反应机理研究进展

固体推进剂和衬层配方的固化体系对其本体性能以及两者界面的黏结性能具有非常重要的影响,端羟基聚丁二烯(HTPB)和异氰酸酯是丁羟固体推进剂和衬层固化体系中最主要的组分.综述了HTPB-异氰酸酯体系的固化反应机理以及催化剂、固化剂种类和固化参数等因素对固化反应的影响.     

二硝酰胺铵推进剂的能量特性

二硝 (基 )酰胺 (基 )铵 (ADN)是一种新型稳定的高能无机氧化剂 ,其单元推进剂的比冲为 2 0 0 3.2 Ns/kg,燃烧温度为 2 10 0 K,用ADN取代丁羟复合固体推进剂中的高氯酸铵 (AP) ,比冲可提高 10 4.5 Ns/kg,与 GAP组成的无烟推进剂比冲可达 2 6 0 7Ns/kg,由GAP/ADN/RDX组成的无烟推进剂 ,最高比冲为 2 6 30 Ns/kg.