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.     

海胆状纳米MnO_2的制备及其对CL-20热分解性能的影响

采用水热法合成海胆状纳米MnO2颗粒,用X射线粉末衍射(XRD)和扫描电子显微镜及X射线能谱分析(SEM-EDS)对该MnO2颗粒进行物相组成及结构表征;用固体研磨法制备出质量比为1∶2、1∶5和1∶9的纳米MnO2/CL-20混合物;用差示扫描量热(DSC)法考察了纳米MnO2对CL-20热分解性能的影响。结果表明,纳米MnO2的加入不会改变CL-20热分解过程的最可几机理函数;加入纳米MnO2后,MnO2/CL-20混合物的热分解峰温明显降低;与CL-20相比,不同质量比的MnO2/CL-20混合物表观活化能降低,表明海胆状纳米MnO2可以促进CL-20的热分解。     

非晶态纳米NiO的制备及其对AP和GAP基推进剂的催化性能

为了探究具有短程有序、长程无序的非晶态纳米氧化物对含能材料的催化分解性能,以乙酰丙酮镍为原料,通过高温煅烧制备出了非晶态纳米NiO;采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)、N₂吸附-脱附法(BET)和差示扫描量热法(DSC)等研究了其组成、结构及其对高氯酸铵(AP)和GAP基推进剂的催化分解性能。结果表明,非晶态纳米NiO可使AP的热分解峰温由406.4℃降至309.5℃,表观分解活化能由158.17kJ/mol降至129.82kJ/mol,放热量由747.7J/g增至1780J/g;与晶态纳米NiO相比,非晶态纳米NiO使GAP基推进剂的燃速提高了约10%,压力指数降低了约9.7%。     

纳米铝粉对硝胺炸药热分解催化性能的影响

采用直流电弧等离子体蒸发法制备了高纯度的纳米铝粉,并用比表面积分析仪和扫描电子显微镜(SEM)对样品进行了表征.将纳米铝粉与硝胺炸药HMX和RDX用研磨混合法制成混合粒子,用DSC对单质HMX和RDX炸药以及纳米铝粉/硝胺炸药混合物进行催化特性测试,并对样品的热分解动力学和热力学参数进行了计算和对比.结果表明,加入纳米铝粉后,HMX和RDX在不同升温速率(2、5、10、20 K/min)下的放热峰峰温降低,活化能分别降低15和16 kJ/mol,热力学参数都有明显变化.纳米铝粉对HMX和RDX有明显的热分解催化作用.     

纳米ZnO立方体催化AP热分解及其在HTPE推进剂中的应用

为改善高氯酸铵(AP)的性能,从而改善复合固体推进剂的燃烧性能,采用AP辅助的金属有机骨架结构(MOF)热分解法合成纳米ZnO立方体催化剂(n-ZnO/cube);采用XRD、FESEM、TEM等对其形貌进行了表征,分析了其比表面积和孔径分布;采用TG-DTA分析了其对AP热分解的影响;将其加入到HTPE推进剂中,测试了其对推进剂工艺性能、安全性能、力学性能及燃烧性能的影响。结果表明,n-ZnO/cube催化剂具有大的比表面积(70.5m2/g)和大量的孔道结构,将AP热分解的高温分解峰从413℃降至279℃,放热量从584J/g增至1520J/g,分解活化能从151.1kJ/mol降至65.3kJ/mol;将质量分数2%的n-ZnO/cube加入到HTPE推进剂中,推进剂的燃速(20℃,6.86MPa)从12.01mm/s提高到16.16mm/s,工艺性能、安全性能、力学性能、燃速压强指数(0.42,20℃,3~16MPa)、燃速温度敏感系数(2.02×10^-3℃^-1,-55~70℃,6.86MPa)均未受到明显影响,表明纳米ZnO立方体结构对AP热分解表现出良好的催化性能,是HTPE推进剂的一种具有潜力的燃烧调节剂。     

超细CuCr_2O_4粉体的制备及表征

以Cu(NO32)·3H2O、Cr(NO3)2·9H2O和柠檬酸为原料,采用柠檬酸配位法合成了超细CuCr2O4催化剂,用XRD、SEM对产物进行了表征,用DTA研究了CuCr2O4对高氯酸铵(AP)热分解性能的影响,测量了加入CuCr2O4后CMDB推进剂的燃速。结果表明,在最佳合成条件下(即nCu∶nCr=1∶2,温度700℃)可制得纯四方尖晶石型CuCr2O4。加入超细CuCr2O4后,AP的高温分解温度提前至339.6℃,CMDB推进剂在6MPa下的燃速从35.84mm/s提高到61.00mm/s,压强指数从0.62降低到0.14。     

纳米MnFe2O4的制备及其对高氯酸铵热分解的催化性能（英文）

Nano-MnFe2O4 particles were synthesized by co-precipitation phase inversion method and low-temperature combustion method respectively, using MnCl2, FeCl3, Mn(NO3)2, Fe(NO3)3, NaOH and C6H8O7. X-ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR), thermogravim-etry-differential thermal analysis (TG-DTA) and differential scanning calorimetry (DSC) were used to characterize the structure, morphology, thermal stability of MnFe2O4 and its catalytic performance to ammonium perchlorate. Results showed that single-phased and uniform spinel MnFe2O4 was obtained. The average particle size was about 30 and 20 nm. The infrared absorption peaks appeared at about 420 and 574 cm-1, and the particles were stable below 524 ℃. Using the two prepared catalysts, the higher thermal decomposition temperature of ammonium perchlorate was decreased by 77.3 and 84.9 ℃ respectively, while the apparent decomposition heat was increased by 482.5 and 574.3 J?g?1. The catalytic mechanism could be explained by the favorable electron transfer space provided by outer d orbit of transition metal ions and the high specific surface absorption effect of MnFe2O4 particles.     

球形MnFe_2O_4纳米晶的制备及其对聚乙烯的增强作用

通过共沉淀方法制备了球形MnFe2O4纳米晶,并研究了其对聚乙烯（PE）的增强作用。     

AP和铝粉对AP-CMDB推进剂燃烧性能的影响

通过测定推进剂不同压强下的燃速和压强指数,研究了高氯酸铵(AP)和铝粉的粒度及含量对AP-CMDB推进剂燃烧性能的影响.结果表明,减小AP粒度和增大铝粉粒度均能有效提高AP-CDMB推进剂的燃速,推进剂在10～20 MPa压强范围内的燃速压强指数随AP和铝粉粒度的减小而明显增大;铝粉的质量分数低于14%时,调节不同比例的AP和铝粉含量对AP-CMDB推进剂的燃烧性能影响不明显,铝粉的质量分数高于14%时,由于铝粉燃烧不完全导致推进剂的燃速降低.     

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。     

高氯酸铵的催化热分解

用热分析技术研究了不同压力下几种多元催化剂或含能催化剂对AP热分解的影响，所研究的三种催化剂对AP高温分争的影响与粒度无关；从催化分解动力学参数解释了常压或低压与高压下的催化分解有不同的机理，推进剂燃速压力指数与AP高，低压下催化分解速率的不同有关。     

磷酸铜铵合成及其热分解动力学研究

以CuSO4.5H2O和(NH4)3PO4.3H2O为原料,聚乙二醇-400为模板剂,经低热固相反应合成得到产物。用XRDI、R对产物进行了分析表征,结果表明该产物为NH4CuPO4.H2O。采用热重差热法(TG/DTA)分析研究了该产物的热分解过程,结果表明,NH4CuPO4.H2O的热分解分为二步进行,第一步分解过程的活化能(E)、频率因子(lnA)和热分解机理函数分别为:E1=283.57 kJ.mol-1,lnA1=74.829 s-1,G(a)1=(1-a)-1-1。     

Effect of Nano‐Copper Oxide and Copper Chromite on the Thermal Decomposition of Ammonium Perchlorate

The catalytic effect on the thermal decomposition behavior of ammonium perchlorate (AP) of p‐type nano‐CuO and CuCr₂O₄ synthesized by an electrochemical method has been investigated using differential scanning calorimetry as a function of catalyst concentration. The nano‐copper chromite (CuCr₂O₄) showed best catalytic effects as compared to nano‐cupric oxide (CuO) in lowering the high temperature decomposition by 118 °C at 2 wt.‐%. High heat releases of 5.430 and 3.921 kJ g⁻¹ were observed in the presence of nano‐CuO and CuCr₂O₄, respectively. The kinetic parameters were evaluated using the Kissinger method. The decrease in the activation energy and the increase in the rate constant for both the oxides confirmed the enhancement in catalytic activity of AP. A mechanism based on an electron transfer process has also been proposed for AP in the presence of nano‐metal oxides.     

铁酸铋/石墨烯纳米复合材料的制备及其对高氯酸铵热分解的催化作用

为了提高纳米复合金属氧化物对高氯酸铵(AP)热分解的催化作用,以Bi(NO₃)₃·5H₂O、Fe(NO₃)₃·9H₂O和GO为前驱体,采用水热法制备了铁酸铋/石墨烯(BiFeO₃/rGO)纳米复合材料;利用XRD、FT-IR、XPS、TGA、SEM和TEM等对所制备样品的结构、粒径及形貌进行了表征;采用差热分析研究了不同添加量的BiFeO₃/rGO纳米复合材料对AP热分解过程的影响,分析了BiFeO₃/rGO对AP热分解的催化机理及其对AP热分解动力学的影响。结果表明,rGO的引入有效阻止了纳米BiFeO₃颗粒的团聚,大大增加了比表面积;当BiFeO₃/rGO纳米复合材料的质量分数为4%时,AP的高温分解峰降低最多,达167℃,表观分解热增加了1631J/g,达2518J/g,表观活化能从172.07kJ/mol降低至128.35kJ/mol,表明所制备的BiFeO₃/rGO纳米复合材料能有效催化AP的热分解。     

碳纳米管对高氯酸铵燃烧和热分解的催化作用

通过干混法、水混法和丙酮混法制备了高氯酸铵（AP）与碳纳米管（CNTs）的复合物,研究TCNTs对AP燃烧和热分解的催化作用。结果表明：随着CNTs添加量的增加,AP／CNTs复合物的燃速增大,压力指数降低,对于相同CNTs添加量的AP／CNTs复合物,CNTs对AP的催化作用依赖于不同的混合方法,按干混法、水混法和丙酮混法的次序,催化作用依次增强,AP／CNTs复合物的燃速依次增大,压力指数依次降低。     

CuO/Al复合材料的制备及对高氯酸铵催化作用研究

为了改善固体推进剂中高氯酸铵（AP）热分解性能,本文利用溶胶凝胶法制备了CuO/Al复合催化剂,并利用SEM、XRD等手段对其形貌和结构进行了表征,通过DSC方法考察了催化剂对AP 热分解的催化效果。结果表明：CuO/Al催化剂复合结构完整,其对AP的催化效果明显优于普通混合物CuO/Al的催化效果,并对比了加入1%、3%、5%不同质量分数的CuO/Al复合催化剂的催化效果,发现当加入量为5%时,低温分解峰和高温分解峰分别降低24.2℃和120.2℃,表明所制备的CuO/Al复合催化剂可有效降低AP的热分解温度,改善其热分解性能。     

乙二胺-三乙烯二胺高氯酸盐对高能发射药热分解反应的影响

为了研制一种具有高能高燃速特性的新型发射药,在含有CL-20的高能发射药配方基础上,添加适量高燃速功能材料乙二胺-三乙烯二胺高氯酸盐(SY);利用热重分析法(TG)、差示扫描量热法(DSC)和绝热加速量热仪(ARC)研究了高燃速功能材料SY对高能发射药热分解反应的影响,并计算对比了热分解过程的相关动力学参数。结果表明,高燃速功能材料SY可以明显加快发射药的质量损失速率,使最大质量损失速率提高了43%,主要促进了NC组分的热分解;添加质量分数3%的SY可使高能发射药的绝热分解终止温度由790.4提高到1305.7℃,提高了515.3℃,且最终放热量由1294.72增至2335.22J/g,增加了1040.50J/g,热分解反应更完全;SY的加入降低了高能发射药热分解反应的表观活化能,利用Kissinger法和Ozawa法求得的活化能分别降低40.5和38.5kJ/mol。     

二硝酰胺铵的燃烧和热分解

通过燃速测定、差示扫描量热技术（DSC）和热失重技术（TG）研究了有机金属化合物（OME）对二硝酰胺铵（ADN）单元推进剂的热分解和燃烧性能的影响.1～12 MPa范围内,1%OME可以提高ADN单元推进剂的燃速.TG和DSC分析表明,OME可以显著降低ADN的起始分解、放热温度;OME含量对ADN的起始热分解温度有明显的影响.热分解动力学分析显示,加入1%OME后,ADN的热分解活化能降低30%左右.