固体推进剂用纳米燃烧催化剂制备研究新进展

综述了固体推进剂用纳米燃烧催化剂制备方法的最新研究进展,讨论固相反应法、电解法、水热法、沉淀法、溶胶-凝胶法、微乳液法制备纳米粒子的优缺点,指出了固体推进剂用纳米催化剂制备研究中存在的问题,今后纳米燃烧催化剂制备方法发展的方向及研究重点： （1） 发展和完善现有制备工艺,寻求适合工业化生产的高效、廉价制备途径;（2） 深入地研究纳米结构和性质以及制备机理;（3） 纳米催化剂表面改性和修饰技术研究;（4） 推进剂用绿色纳米有机催化剂、含能纳米有机催化剂,以及由一些新型碳材料比如碳纳米管、C60等制备的复合纳米催化剂.     

纳米燃烧催化剂在固体推进剂中的应用研究

综述了纳米燃烧催化剂在固体推进剂中的应用研究, 重点介绍了纳米燃烧催化剂的制备、对固体推进剂组分(RDX、 AP、 NC/NG等)热分解的催化作用及其对固体推进剂燃烧性能的催化作用研究情况, 并对纳米燃烧催化剂今后的研究方向进行了展望.     

固体推进剂燃烧不稳定性研究

分析了国内外不稳定燃烧研究现状，提出应加强压力耦合响应函数实验数据积累、分析，完善理论模型；进一步完善微粒取样、送样系统；开展脉冲触发不稳定性研究；高频响、长存贮数采系统用于发动机监测以提高辨识能力等观点。     

固体推进剂燃烧的数值模拟研究

综合报道国内外４５篇文献资料内容，介绍了一些有代表性的描述固体推进剂燃烧过程的数学模型，因刊物的版面所限，文中删去有关的数学表达式。     

固体火箭推进剂超级燃速催化剂

ＮＡＮＯＣＡＴ超细氧化铁（ＳＦＩＯ）是目前所能得到的最小粒径的氧化铁。作为一种新型燃速催化剂，它在ＡＰ作为氯化剂的固体火箭推进剂中具有超级催化作用。它独特的粒径（０．００３μｍ，３ｕｍ，３０）具有极高的表面积（＞２５０ｍ／ｇ）和很小的容积密度（０．０５ｇ／ｍｌ），与相同浓度下的工业氧化铁相比，ＳＦＩＯ能提供较高的燃速和较低的压强指数。在同样的燃速下，ＳＦＩＯ需要的浓度较低，其压强指数更低。用ＳＦＩＯ取代普通的氧化铁可以使比冲得到有效提高；允许改变火箭发动机设计从而改善性能，这相当于使比冲得到更大程度的提高。     

惰性与含能催化剂对Al-RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

研究了含能铅盐Ｂ、芳香酸铅盐Ｃ、芳香酸铜盐Ｂ、炭黑ＣＢ１或ＣＢ４作为催化剂（单独使用或两者复合或三者复合使用）对螺压Ａｌ－ＲＤＸ－ＣＭＤＢ推进剂燃速和压力指数的影响规律。指出了无论是含能铅盐Ｂ还是芳香酸铅盐Ｃ，当它们分别与铜盐和炭黑组成铅－铜－炭复合催化剂时，都有良好的提高燃速和降低压力指数的“协同效应”。含能铅盐Ｂ燃烧催化剂活性比芳香酸铅盐Ｃ要高，故使用量少，对提高配方能量有益。含能铅盐Ｂ燃烧催     

固体推进剂高熔点燃烧稳定剂的研究进展

综述了各种高熔点燃烧稳定剂在固体推进剂中的应用研究进展,分析了燃烧稳定剂在固体火箭发动机内的作用机制,指出随着固体推进剂能量的不断提高,使用更高熔点的燃烧稳定剂可以降低燃烧室内微粒之间的凝聚现象,使其保持加入时的粒径分布,提高微粒阻尼理论计算精度,大大增强阻尼功效。因此,应加强对新型更高熔点燃烧稳定剂的研究工作。     

MOFs作为固体推进剂的燃烧催化剂和含能添加剂的研究进展

新材料是固体推进剂发展的基础。其中,新型含能材料以及燃烧催化剂的研发对于改善固体推进剂的性能具有重要的意义。系统介绍了金属有机框架化合物(MOFs)在多相催化以及高能化方面的进展。指出MOFs在催化烷烃、烯烃、醇等有机物以及CO的氧化反应方面具有较高的活性,具备催化推进剂燃烧反应的能力。MOFs在推进剂燃烧过程中原位生成的金属氧化物也可促进推进剂燃烧。引入高含氮量的配体可获得优异能量性能和安全性能的MOFs,改变含能配体的成分、结构及与金属离子的配位方式可调节其能量性能。认为,设计并合成可用于固体推进剂燃烧的高效MOFs催化剂,探讨其在推进剂燃烧过程中的反应机理,揭示其含能基团的成分、结构及与金属离子的配位方式对含能MOFs能量性能的影响等是今后研究重点。     

固体推进剂中铝粉的燃烧行为

铝粉在固体推进剂燃烧环境中有燃面凝聚现象。铝凝团大小影响着铝粉的燃烧效率和发动机工作性能。铝粉凝团小,燃烧效率就高。推进剂配方和发动机工作状态对凝团大小有决定性影响。通过合理设计推进剂配方和发动机工作状态,可以控制凝团尺寸,进而提高铝粉的燃烧效率和发动机工作性能。     

固体推进剂用非铅燃速催化剂研究最新进展

主要介绍铋化合物催化剂、含能非铅催化剂、碳纤维催化剂和氟化锂催化剂在固体推进剂中应用的研究进展。     

用均匀设计和回归分析法研究燃烧催化剤的作用规律

为了考察了3种催化剂（铅盐、铜盐和炭黑）对固体推进剂燃速的影响，运用均匀设计方法和多元回归数学模型分析研究燃烧催化剂的作用规律。结果表明：在所选的范围内，铅盐和炭黑对推进剂燃速影响较大，铜盐起辅助作用，同时三者存在相互交互作用，并随着压力的变化而呈现不同的表现形式。通过均匀设计试验结果，获得了使固体推进剂燃烧性能较佳的催化剂铅盐、铜盐和炭黑组合。     

新型燃烧稳定剂对双基固体推进剂燃烧性能的影响

研究了五种新型高熔点燃烧稳定剂(WB、WC、ZrB2、ZrO2和SiC)对螺压双基推进剂燃烧性能的影响.结果表明,WB、WC、ZrB2和ZrO2使空白配方燃速提高,ZrB2和ZrO2的催化能力随其粒度减小而上升.2.07 μm的ZrO2使空白配方7 MPa下的燃速增大73％.各配方燃速的最大增幅都出现在7 MPa左右....     

含硼富燃料推进剂燃烧性能的研究进展

对国内外含硼富燃料推进剂燃烧性能的研究状况进行了综述,总结了提高含硼富燃料推进剂一次喷射效率和二次燃烧性能所采取的技术途径,主要包括硼粒子的表面包覆、推进剂配方的调整、燃气发生器喷管结构的改进、空燃比的变化、合理燃气喷射方式的选择、进气方式、二次进气间距以及进气量的优化等,这些改进可使含硼富燃料推进剂一次喷射效率提高,燃烧残渣减少,二次燃烧效率也大幅度改善。     

柠樣酸铋的制备、结构表征及其在固体推进剂中的催化作用

以柠檬酸、氧化铋为原料，制备了柠檬酸铋(CIT-Bi)，收率达到80%，釆用FT-IR、元素分析和X荧光衍射法对其结构进行了表征。研究了柠檬酸铋对双基和RDX-CMDB推进剂燃烧的催化作用，结果表明，柠檬酸铋对双基系推进剂燃烧有良好的催化作届，能显著提高推进剂的燃速，降低压カ指数,特别是与少量炭黑复合后，对推进刹的催化效率更高。用热重-微商热重分析(TG-DTG).X荧光衍射法和FT-IR研究了柠檬酸铋催化剂的催化作用机理。     

装填密度和燃烧压力对炮用发射装药附着性燃烧残渣的影响

用密闭爆发器试验研究了单基、三基发射药在不同装填密度(0.05 ～0.20 g·cm-3)、不同试验压力(49～105 MPa)和不同装药量的点火药(黑火药和清洁点火药(CBI))的附着性燃烧残渣量.比较了试验结果和靶场射击结果.结果表明,随着装填密度和燃烧压力的增加,附着性燃烧残渣减少.CBI点火药使发射药燃烧残渣量...     

弧厚偏差对发射药燃烧残渣形成的影响

为研究弧厚尺寸偏差对发射药燃烧残渣形成的影响规律,采用螺旋测微仪量取球扁形发射药弧厚值,并经统计分析得到发射药的弧厚分布规律。利用混合装药形状函数的形式,将弧厚分布规律转化为装药形状函数,再结合经典内弹道模型,模拟研究发射药弧厚偏差与燃烧残渣之间的关系。结果表明:发射药弧厚存在偏差,弧厚值呈正态函数分布,弧厚较大的发射药难以在膛内燃尽将形成燃烧残渣。其中,研究采用的球扁形发射药弧厚偏差为0.10 mm,射击时将有0.2%的发射药不能燃尽形成燃烧残渣;弧厚偏差Δ0.02 mm或期望值μ≥0.29 mm时,射击时会有部分发射药不能燃尽而形成燃烧残渣,并且随着弧厚偏差的增大或期望值的提高,燃烧残渣量增加。     

含TMETN的钝感推进剂燃烧特性数值模拟

通过分析三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)热分解特性,确定了TMETN的化学结构参数,模拟了含TMETN的钝感低特征信号推进剂的燃速和压强指数数据,阐明了TMETN对此类推进剂燃烧性能的影响规律,论述了某种有机钾盐消焰剂(KD)对此类推进剂燃速的作用效果。数值模拟结果显示,理论计算值与实测值吻合的很好;含TMETN的钝感低特征信号推进剂燃速随TMETN含量增加而降低,其压强指数增加;KD可提高此类推进剂的燃速,并可辅助“铅-铜-炭”复合燃烧催化剂增强此类推进剂的平台作用效果。     

固体推进剂有机含能燃速催化剂的研究进展

含能燃速催化剂是近年来固体推进剂领域的热点研究方向。本文从单金属有机框架型、双金属基多功能型、分子负载型和其他新型催化剂等4个方面分类综述了含能燃速催化剂在固体推进剂领域的应用研究进展及发展趋势,指出单金属有机框架型燃速催化剂催化效果较为单一,与其他金属盐复配使用的催化效果更好;双金属基多功能型燃速催化剂催化性能优良,具有潜在的应用前景;分子负载型燃速催化剂尚处于初步探索阶段,其制备和应用成为燃速催化剂的发展方向之一;其他新型含能燃速催化剂还需加强应用研究。提出绿色环保化、高能低感化、纳米化和多功能复合化等是今后研究的重点方向：含重金属的燃速催化剂会对环境造成不利影响,发展绿色环保的燃速催化剂已成为必然趋势;赋予燃速催化剂一定的能量特性可减少对推进剂的能量损失,高能低感化已成为燃速催化剂发展的重要方向;含能燃速催化剂纳米化一直是有效提升催化剂催化活性的有效途径;具备多重功效的燃速催化剂是未来的发展趋势。