含CL-20改性双基推进剂的燃烧性能

设计了两组不同含量CL-20或RDX改性双基(CMDB)推进剂配方,研究了CL-20或RDX含量对两组CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明,在2～20MPa,CL-20改性双基推进剂的燃速高于RDX改性双基推进剂的。CL-20含量越高,CMDB推进剂压强指数变大。现有的铅、铜盐和炭黑催化剂可用于调节含CL-20改性双基推进剂的燃烧性能。     

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.     

纳米有机金属盐对RDX/CMDB推进剂燃烧性能的影响

制备了含纳米3-硝基邻苯二甲酸铅、纳米对氨基苯甲酸铜和炭黑复配催化剂(NPAC)的RDX/CMDB推进剂,用靶线法测试了推进剂的燃速,用热重分析(TG)、常压和高压DSC、微型热电偶、单幅彩色摄影和SEM-EDS联用分别测试了热分解性能、燃烧波火焰温度分布、熄火表面形貌和熄火表面的元素。结果表明,与普通3-硝基邻苯二甲酸铅、对氨基苯甲酸铜和炭黑复配催化剂(PPAC)相比,NPAC催化剂可提高RDX/CMDB推进剂中、低压段的燃速,降低其压强指数,拓宽其燃烧平台范围;NPAC可使推进剂低温分解放热峰向低温方向移动,而使高温放热峰向高温方向移动,并使推进剂热分解的放热量增大。NPAC可使推进剂的表面反应区、嘶嘶区和暗区的厚度增大,并使各区温度升高;含NPAC的推进剂的熄火表面碳骨架上的铅、铜元素聚集体的平均粒径小于加入PPAC复配催化剂的推进剂。     

RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的实验研究

为了揭示RDX-CMDB推进剂中各常见组分对其燃速温度敏感系数的影响规律,制备了一系列含RDX、铝粉及燃烧催化剂的CMDB推进剂样品。采用氮气靶线法测得其在2~14MPa下的燃速温度敏感系数(σp)。讨论了RDX含量、铝粉、燃烧催化剂对RDX-CMDB推进剂燃速温度敏感系数的影响。结果表明,提高工作压强、增加RDX含量、添加燃烧催化剂均有助于降低RDX-CMDB推进剂在一定初始条件下的燃速温度敏感系数。配方中引入铝粉后可降低中低压下RDX-CMDB推进剂的燃速温度敏感系数,且燃速温度敏感系数几乎不随压强变化而变化。选用含邻苯二甲酸铅和没食子酸铋锆作燃烧催化剂,均可在2~10MPa下降低RDX-CMDB推进剂的燃速压强指数,同时降低燃速温度敏感系数。     

PNI对RDX/Al-CMDB推进剂燃烧性能的影响

采用吸收-压延方法制备了含4-硝基咪唑铅盐(PNI)的RDX/Al-CMDB推进剂样品,用靶线法测试了其燃速,研究了PNI与炭黑组成的二组元催化剂,PNI、炭黑和安定剂组成的三组元催化剂,PNI与不同种类铅盐组成的多组元催化剂对RDX/Al-CMDB推进剂燃烧性能的影响。结果表明,PNI是一种有效的含能燃烧催化剂;PNI与炭黑或β铅盐的混合物可使推进剂出现平台或麦撒燃烧;当PNI的质量分数为4.0%时,推进剂的压强指数降至0.07;1.0%PNI和2.5%β-Pb的混合物使推进剂的压强指数降至-0.13。含PNI改性双基推进剂的燃速可调,出现平台或麦撒区间。     

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...     

有机铅盐对高能改性双基推进剂燃烧性能和热分解的影响

研究了3种有机铅盐燃烧催化剂NTO铅(NTO-Pb)、水杨酸铅(Sa-Pb)和硬脂酸铅(St-Pb)对高能改性双基推进剂(HEMDB)不同压强下的燃烧性能和热分解的影响.结果表明,有机铅盐燃烧催化剂对HEMDB推进剂的燃烧性能和DSC特征量均有影响;NTO-Pb、Sa-Pb和St-Pb可促进HEMDB推进剂中RDX的热分解;HEMDB推进剂的燃速和DSC特征量均随压强的升高而增大,在1～10MPa压强下该类推进剂的燃速与DSC特征量线性相关.     

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。     

含LLM-105无烟CMDB推进剂的燃烧性能

采用燃速-靶线法研究了2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物(LLM-105)的含量和粒度、不同复合燃烧催化剂(A-Pb/A-Cu/CB、B-Pb/B-Cu/CB、C-Pb/C-Cu/CB)及辅助增塑剂(三醋酸甘油酯(TA)、邻苯二甲酸二乙酯(DEP))对含LLM-105无烟复合改性双基(CMDB)推进剂燃烧性能的影响。结果表明,随着LLM-105含量的增加,不同压强下推进剂的燃速均有明显降低,添加质量分数25%的LLM-105可使10MPa下推进剂的燃速下降达53.3%;粗颗粒LLM-105降低推进剂燃速的效果优于细颗粒,用粗颗粒LLM-105替代等量细颗粒LLM-105,可使不同压强下推进剂的燃速降低,10MPa下推进剂的燃速降低1.5mm/s;添加C-Pb/C-Cu/CB催化剂,推进剂在6~18MPa下的压强指数由0.43降至0.25。用TA替代DEP,可降低推进剂的燃速及压强指数。     

含相稳定硝酸铵CMDB推进剂的机械感度和燃烧性能

通过测试撞击感度、摩擦感度和燃速,研究了含相稳定硝酸铵(PSAN)的改性双基(CMDB)推进剂的燃烧性能和机械感度。结果表明,PSAN可改善CMDB推进剂的机械感度;用PSAN作氧化剂,其推进剂的燃速低于RDX作氧化剂的燃速,压强指数高于后者的压强指数;1～5MPa压力范围内随PSAN在配方中含量的增加,推进剂的燃速降低,压强指数升高。     

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。     

Combustion Effects of Nitrofulleropyrrolidine on RDX‐CMDB Propellants

The effect of N‐methyl‐2‐(3‐nitrophenyl)pyrrolidino[3′,4′:1,2]fullerene (mNPF) on the decomposition characteristics of hexogen (RDX) was investigated using differential scanning calorimetry (DSC). The results show that mNPF can accelerate the decomposition of RDX, the peak temperature (T_p) of the exothermal decomposition is reduced by 6.4 K, and the corresponding apparent activation energy (E_a) is decreased by 8.7 kJ mol⁻¹. N‐methyl‐2‐(3‐nitrophenyl)pyrrolidino[3′,4′:1,2]fullerene (mNPF), carbon black (CB), and C₆₀ were used as combustion catalysts to improve the combustion performance of a composite modified double‐base propellant containing RDX (RDX‐CMDB). The burning rate experimental results show that mNPF has a stronger catalytic effect than C₆₀ and CB. The magnitude of the effect of the three carbon substances on the enhancement of the burning rate is as follows: mNPF>C₆₀>CB. The catalytic effects of different contents of mNPF on the burning rates of RDX‐CMDB propellants were also studied, and the results show that the burning rates of RDX‐CMDB propellants are improved with increasing mNPF content. The plateau burning rate of a RDX‐CMDB propellant can be increased to 19.6 mm s⁻¹ when 1.0 % mNPF is added, and the corresponding plateau combustion region occurs at 8–22 MPa.     

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。     

双基系推进剂用生态安全的含铋催化剂

综述了生态安全的含铋催化剂对双基和ＲＤＸ－ＣＭＤＢ推进剂燃烧性能的影响,分析比较了铋化物和铅化物的催化作用。分析结果表明,粒度小、分散性好的铋化物能够取代生态安全性差的含铅燃速催化剂用于双基系推进剂中。     

复合催化剂对Al/HMX/CMDB推进剂安定性的影响

含有复合催化剂的Al/HMX/CMDB推进剂样品,在放置3~4周后,爆热、燃速下降,压强指数升高。为找到具体原因,对推进剂试样进行了燃烧性能、真空安定性及DSC热分解实验,并对实验结果进行了系统分析。结果表明:复合催化剂中超细的SnO2具有较强的催化活性,催化推进剂在常温下进行热分解,最终导致推进剂安定性、爆热、燃速下降,压强指数升高。推进剂性能的恶化,严重影响其正常使用。     

NGu对含RDX硝胺发射药燃烧性能的影响

为从微观的角度研究NGu对含RDX的硝胺发射药燃速压力指数改变的影响,采用改进的小型点火燃烧模拟装置,在35MPa左右对几种发射药进行低压中止燃烧实验.通过SEM电镜观察发射药在低压下燃烧的表面状况.结果表明,在硝胺发射药的燃烧过程中,NGu在燃烧表面形成较厚的熔融层,抑制了RDX的爆燃;RDX的爆燃与燃烧表面熔融层之间的"均衡状态"影响发射药燃速压力指数的变化,当RDX与NGu质量比小于1时,燃速压力指数明显降低;当RDX和NGu同时存在时,发射药的燃烧表面有针状晶体生成.     

纳米PbO和Bi_2O_3粉的制备及对推进剂燃烧性能的影响

用 Pb(NO3 ) 2 、Bi(NO3 ) 3 和 Na OH为原料 ,通过室温固相反应 ,制备出纳米 Pb O和纳米 Bi2 O3 粉末 ,用 X-射线衍射仪和透射电镜对产物的组成、大小和形貌进行了表征。用纳米 Pb O和 Bi2 O3 作燃速催化剂 ,在 RDX- CMDB推进剂中进行了配方试验研究。实验结果表明 ,纳米 Bi2 O3 能够提高推进剂的燃速 ,同时降低压强指数。