基于动力学过程的固体推进剂降速机理

根据朗缪尔单分子吸附原理和AP分解的质子转移机理,分别在AP晶体界面和气相混合区中确立物质守恒关系,分析了AP在不同分解速率下气相混合区中NH_3和HClO_4的气相分子浓度关系;将其与AP晶体气固交界面的反应强度进行关联,建立了一种能够分析压强变化状态对推进剂燃速影响的动力学机理,并推导了相应的物理过程,通过实验将AP/降速剂(CaCO_3或NH_4C_2O_4)的TG-DSC分析结果与药条燃速结果进行了对比。结果表明,该降速机理能够解释降速剂对推进剂燃速和压强指数的多种作用,CaCO_3能够使AP的热失重分解温度出现一定程度的前移,因此对控制推进剂的高压压强指数有利,而NH_4C_2O_4不具备这种效果。     

球形ADN及ADN@AP复合粒子的制备与性能研究

为了改善二硝酰胺铵(ADN)的吸湿性，提高其安全性能，促进其大规模实际应用，采用溶剂-非溶剂法制备球形ADN及ADN@AP复合粒子。通过扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、TG-DSC同步热分析仪、撞击感度仪、恒温恒湿箱对所制备样品的形貌、晶体结构、热分解性能、撞击感度和吸湿性进行表征和测试，并与原料ADN、ADN/AP混合物进行比较。结果表明，ADN@AP复合粒子以ADN为核，AP为壳，形状规则；相比于原料ADN和ADN/AP混合物，ADN@AP复合粒子的反应活化能降低了35.1kJ/mol和10.73kJ/mol,撞击感度降低了100.10%和26.52%,ADN@AP复合粒子相比原料ADN在24h后绝对吸湿率降低了213%,表明复合粒子的热分解性能得到改善，降感降吸湿性效果显著。     

新型含能材料在丁羟复合推进剂中的应用进展

丁羟复合固体推进剂是以端羟基聚丁二烯(HTPB)为粘合剂的一类固体推进剂。在其成熟的技术体系上,根据目前存在的燃烧羽焰不清洁和燃烧效率较低的问题,介绍了新型含能材料在丁羟复合推进剂中的应用情况。为了实现燃烧羽焰的清洁性,可以使用六硝基六氮杂异伍兹烷(CL?20)、多氮化合物等高能化合物替代部分高氯酸铵(AP),而二硝酰胺铵(ADN)、硝仿肼(HNF)有希望完全替代丁羟推进剂中的AP;而为了提升铝(Al)粉的燃烧效率,可以使用三氢化铝(AlH_3)、纳米Al和各种复合Al粉。总的来说,在丁羟推进剂中应用新型含能材料应当遵循问题导向,以实现燃烧羽焰清洁性和提高铝粉燃烧效率为目标,充分挖掘无氯类氧化剂和铝基复合材料等新型含能材料的特性价值,从而进一步拓展丁羟推进剂应用范围,为推动固体动力技术在军事和民用领域的全面发展做出贡献。     

基于高速离轴全息可视化方法的Al/AP/HTPB推进剂燃烧性能研究

为了探究金属颗粒燃烧的复杂变化过程，搭建了25kHz高速数字离轴全息成像系统，对Al/AP/HTPB推进剂燃烧过程中颗粒的典型现象进行了时间分辨三维可视化研究；通过三维可视化研究分析了推进剂燃烧中金属铝颗粒燃烧典型现象，其中包括燃烧过程中推进剂燃面颗粒的剥落现象、颗粒/颗粒团的微爆炸现象、以及燃烧颗粒存在的尾流与火焰面现象，并且通过数字离轴全息技术对观测到的铝颗粒进行了时间分辨的三维重建。结果表明，离轴全息技术消除了孪生像的干扰，可以获得清晰的颗粒重建图像，并且其独立配置的参考光在很大程度上消除了火焰对光传播的影响，有效地抑制了颗粒周围折射率急剧变化所带来的像差。表明高速数字离轴全息三维成像技术在固体推进剂燃烧可视化诊断方面具有较强的实用性，并具有广阔的应用前景。