燃烧催化剂对含CL-20无烟NEPE推进剂燃烧性能的影响

采用靶线法测试了2~15MPa下含CL-20无烟NEPE推进剂的燃速,通过调节不同种类燃烧催化剂(铅盐、铜盐和炭黑)及其复配催化剂,研究了催化剂对含CL-20无烟NEPE推进剂燃烧性能的影响。分析了含CL-20和催化剂的无烟NEPE推进剂的催化作用机理。结果表明,随着CL-20含量的增加,推进剂的燃速明显增大,当CL-20质量分数为30%时,15 MPa下推进剂的燃速可提高68%。与单组分催化剂和多组分催化剂相比,复配后的双组分燃烧催化剂对推进剂燃速的催化效果最明显,含NTO-Pb/AD-Cu复配催化剂的推进剂在15MPa下的燃速增至25.66mm/s。φ-Pb/乙炔炭黑燃烧催化剂使推进剂在10~15MPa出现平台燃烧,燃速压强指数降至0.22,在2~15MPa下降至0.52。     

纳米催化剂对无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响

用均匀设计和多元回归分析方法研究了纳米含能有机铅盐n-ONPP、纳米有机铜盐n-PAC和炭黑复配对无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响,并建立了多元回归数学分析模型.结果表明,n-ONPP和n-PAC复配或n-ONPP和炭黑的复配,对提高无烟改性双基推进剂2～6MPa的燃速效果显著,而对提高该推进剂在6～22MPa的燃速效果不明显.但一定量且比例适当的n-ONPP、n-PAC和炭黑复配,能显著提高无烟改性双基推进剂在中低压下的燃速,且在中高压段使推进剂出现平台燃烧,但平台燃烧的压强范围随着催化剂比例的不同而不同.理论分析表明,在2～4MPa,对无烟改性双基推进剂燃速起决定作用的是n-PAC和炭黑;n-ONPP、n-PAC和炭黑三者之间的相互作用对燃速也有一定的作用.在6MPa以上,n-ONPP和n-PAC对燃速起决定作用,炭黑起辅助作用.     

含N,N-二硝基哌嗪无烟改性双基推进剂的燃烧性能

以CMDB推进剂为基础,用N,N-二硝基哌嗪(DNP)替代推进剂中的RDX,研究了DNP含量、燃烧稳定剂(CaCO3、TiO2、MgO及Al2O3)、燃烧催化剂(铅盐、铅盐/铜盐、铅盐/铜盐/炭黑)对DNP-CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明,DNP可明显降低无烟CMDB推进剂的燃速,当DNP完全替代RDX时,在18MPa压强下推进剂的燃速降低约68%;铅盐/铜盐/炭黑燃烧催化剂复配体系能够有效降低DNP-CMDB推进剂的燃速压强指数,使其出现平台燃烧效应。     

高效含能燃烧催化剂对双基推进剂燃烧性能的影响

研究了含能有机铅、铜盐即3-硝基-1,2,4-三唑-5酮(NTO)和4-硝基咪唑铅、铜盐及其复配体系对双基推进剂燃烧性能和燃烧残渣率的影响.结果表明,NTO和4-硝基咪唑铅、铜盐及其复配体系均可明显提高双基推进剂的燃速,降低推进剂的压强指数;NTO和4-硝基咪唑铅、铜盐与炭黑形成的铅/铜/炭燃烧催化剂复配体系使双基推进...     

有机铋铜复盐对DNTF/HMX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

研究了有机铋铜复盐(Gal-BiCu)与炭黑、不同芳香族铜盐(Cu1和Cu2)及金属燃烧功能助剂(NB)复配对DNTF/HMX-CMDB推进剂燃烧性能的影响。分析了Gal-BiCu与其他催化剂复配后影响DNTF/HMX-CMDB推进剂燃烧行为的原因。结果表明,Gal-BiCu能有效调节DNTF/HMX-CMDB推进剂的燃烧性能,提高推进剂燃速,显著降低压强指数;当Gal-BiCu与炭黑、Cu1、NB复合时,催化性能更佳;NB质量分数为0.5%时,推进剂在8~20MPa较宽区间内出现平台燃烧,压强指数n≤0.2;8~15MPa区间内压强指数降至0.11。     

炭黑粒度对CMDB推进剂燃烧性能的影响

用燃速测试、扫描电子显微镜(SEM)和光电子能谱仪(EDS)研究了炭黑粒度对复合改性双基(CMDB)推进剂燃烧性能和熄火表面的影响.结果表明,将炭黑与铅、铜盐催化剂复配使用能够大幅度提高CMDB推进剂的燃速并降低压强指数,且炭黑粒度越小效果越显著,这可能与炭黑对铅、铜盐凝聚的阻滞作用有关.     

双金属有机化合物对星型聚叠氮缩水甘油醚推进剂燃烧性能的影响

研究了甲撑双水杨酸铅铜(PbCuDS)、β-雷锁辛酸铅铜(β-PbCu)、铅铜双金属复盐(PbCuMu)、4-硝基咪唑铅铜(PbCuNI)、没食子酸铋铅(BiPbGA)和没食子酸铋铜(BiCuGA)等双金属有机化合物及其与炭黑复配混合物对星型GAP(S-GAP)推进剂在2～20MPa燃烧性能的影响。结果表明,双金属有机化合物及其与炭黑的复配体系均明显地提高S-GAP推进剂的燃速,PbCuNI和BiCuGA与乙炔炭黑的复配体系使S-GAP推进剂在2～10MPa的燃速压强指数降至0.30以下。     

复合催化剂对Al-HMX—CMDB推进剂燃烧性能影响的研究

讨论了用锡酸铅、铜盐和CB复合的催化剂对Al-HMX-CMDB推进剂燃烧性能的影响。复合催化剂使该推进剂在10～22 MPa下,n<0.3、燃速可在27～35 mm/s之间调节。该推进剂产生的超速和平台效应,主要是在燃烧过程中C、SnO_2是活性组分Pb、PbO(或CuO)的载体,增强了Pb、PbO(或CuO)的催化性能,使该催化剂有良好的催化活性。     

复合催化剂对A1—HMX—CMDB推进剂燃烧性能影响的研究

讨论了用锡酸铅、铜盐和CB复合的催化剂对Al-HMX-CMDB推进剂燃烧性能的影响。复合催化剂使该推进剂在10～22 MPa下,n<0.3、燃速可在27～35 mm/s之间调节。该推进剂产生的超速和平台效应,主要是在燃烧过程中C、SnO_2是活性组分Pb、PbO(或CuO)的载体,增强了Pb、PbO(或CuO)的催化性能,使该催化剂有良好的催化活性。     

含能复合催化剂对微烟推进剂燃烧性能的影响

为研究含能催化剂对微烟推进剂燃烧性能的影响,制备了多种含复合含能催化剂的RDX-CMDB推进剂,利用靶线法测定了推进剂在不同压力下的燃速,并对测试结果进行了线性回归.结果表明,在研究的含能催化剂中,2HDNPPb/2HDNPCu和4HDNPPb/2HDNPCu复合催化剂对推进剂有更好的催化效率和降低压力指数的能力.将含能复合催化剂与单一含能催化剂的催化作用进行比较得出,当催化剂加入量一定时,羟基吡啶铅盐、铜盐复合使用比单一的铅盐或铜盐有更好的催化效果.     

燃烧催化剂对EMCDB推进剂交联固化反应的催化作用

设计了一种研究燃烧催化剂对EMCDB推进剂交联固化反应催化作用的实验方法，比较了十多种铅盐、铜盐对交联固化反应催化活性的强弱，筛选出了可用作粒铸EMCDB推进剂燃烧催化剂的铅盐、铜盐。实验结果表明，某些铅盐对交联固化反应有较强的催化加速作用，铜盐和炭黑对交 联固化反应没有明显的催化加速作用，只有对交联固化反应催化加速作用很小的铅盐才能用作EMCDB推进的燃料催化剂。     

纳米催化剂对双基系推进剂燃烧性能的影响

研究了10种不同纳米催化剂对双基或RDX—CMDB推进剂燃烧性能的影响，发现经表面处理的纳米复合物(n—TPCC)是一种非常有效的纳米催化剂，它使得双基推进剂在6～10MPa呈现麦撤燃烧特征，8～IOMPa的压力指数为-0．867；改进n—TPCC加入方法后，可显著提高n—TPCC在低压下的催化效率；在RDX—CMDB推进剂中，n—TPCC与碳黑复合后，其催化效率进一步提高，且使推进剂在12-22MPa出现了一个宽压力范围的平台区，燃速压力指数小于0．3。     

Ballistic Modification of Nitramine Propellants with Special Reference to NG‐PE‐PCP‐Based High Energy Propellants

The burning rate pressure relationship is one of the important criteria in the selection of the propellant for particular applications. The pressure exponent (η) plays a significant role in the internal ballistics of rocket motors. Nitramines are known to produce lower burning rates and higher pressure exponent (η) values. Studies on the burning rate and combustion behavior of advanced high‐energy NG/PE‐PCP/AP/Al‐ and NG/PE‐PCP/HMX/AP/Al‐based solid rocket propellants processed by a conventional slurry cast route were carried out. The objective of present study was to understand the effectiveness of various ballistic modifiers viz. iron oxide, copper chromite, lead/copper oxides, and lead salts in combination with carbon black as a catalyst on the burning rate and pressure exponent of these high‐energy propellants. A 7–9 % increase in the burning rates and almost no effect in pressure exponent values of propellant compositions without nitramine were observed. However, in case of nitramine‐based propellants as compared to propellant compositions without nitramines, slight increases of the burning rates were observed. By incorporation of ballistic modifiers, the pressure exponents can be lowered. The changes in the calorimetric values of the formulations by addition of the catalysts were also studied.     

碳物质在固体推进剂中的功能及其作用机理

综述了碳黑（CB）、富勒烯烟炱（FS）、C60（Buckmister Fuller）、碳纤维（CF）及碳纳米管（CNTs）在固体推进剂催化燃烧中的作用、作用规律及作用机理。在双基系推进剂中加入碳黑和C60可富集催化剂，阻滞催化剂凝聚，使双基推进剂产生平台或麦撒效应，推进剂压力指数降低，低压下的燃速大幅度提高。碳纤维改善了推进剂燃烧表面的导热，增加了推进剂基体强度，可提高其燃速，预防复合推进剂的破裂。推进剂中的碳纤维、碳纳米管能加速含能材料的分解，提高推进剂的燃速。展望了固体推进剂中碳物质的发展方向。     

钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响

为研究钾盐对发射药静态燃烧烟焰性能的影响,以含钾盐的发射药样品为对象,采用单幅放大彩色摄影法、微热电偶测温法以及双光路透射率系统,研究了硫酸钾(K2SO4)、硝酸钾(KNO3)、新型有机钾盐(DK、HK、LK、JK和PK)等对发射药燃烧时的火焰形貌、火焰峰温、烟雾可见光透光率的影响。结果表明,无机钾盐K2SO4对发射药静态燃烧火焰大小和峰温的抑制效果最好,但会使发射药静态燃烧时的烟雾可见光透过率大大降低;高氧含量的新型有机钾盐DK、HK及LK对发射药静态燃烧火焰大小和峰温有较好的抑制效果,并且含新型有机钾盐的发射药静态燃烧时的烟雾可见光透过率较高,3种含高氧含量钾盐(LK、DK和HK)的发射药的烟雾可见光透过率均大于50%;钾盐的粒径从104μm减小到5μm时,消焰效果得到提高,但烟雾可见光透过率的变化规律并不一致。