纳米PbO和Bi2O3粉的制备及对推进剂燃烧性能的影响

用Pd(NO3)2、Bi(NO3)3和NaOH为原料,通过室温固相反应,制备出纳米PbO和纳米Bi2O3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PbO和Bi2O3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Bi2O3能够提高推进剂的燃速,同时降低压强指数。     

纳米复合物PbO·SnO2的制备及对双基和RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

以Pb(NO3)2、SnCl4·5H2O和NaOH为原料,采用室温固相化学反应法制备纳米复合物PbO·SnO2.用X-射线粉末衍射(XRD)、透射电镜(TEM)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和扫描电镜能谱(SEM-EDS)对纳米复合物PbO·SnO2的组成、大小、形貌进行表征.研究了纳米复合物PbO· SnO2对双基和RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响.结果表明,纳米复合物PbO·SnO2的平均粒径约为40～60 nm,在2～20 MPa压力区,能明显提高双基推进剂的燃速,在10～20MPa的压力指数为0.257.在2～20 MPa压力区,该纳米复合物使RDX-CMDB推进剂的燃速有所提高,与炭黑复合使用时,其催化效率进一步提高.     

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。     

Bi2O3/CNTS复合物的制备及其对双基推进剂燃烧的催化作用

以多壁碳纳米管、硝酸铋为原料,通过液相化学沉积法制备出Bi2O3/CNTs复合物.采用透射电镜(TEM)和X射线粉末衍射(XRD)对产物的粒子形貌、粒径和物相结构进行了表征,并考察了Bi2O3/CNTs复合物对双基推进剂燃烧性能的影响.结果表明,产物中Bi2O3以球状粒子的形式均匀地负载在碳纳米管表面,平均粒径约为27nm.Bi2O3/CNTs复合物能明显改善推进剂的燃烧性能,使推进剂的燃速提高74.7％(4MPa),压强指数(16～22 MPa)从0.7 834降低至0.4 307.     

基于ANN的丁羟复合推进剂燃速预测

以纳米结构的F e2O3(ns-F e2O3)催化剂在RDX/AP/A l/HTPB推进剂中的燃速实验数据为基础,采用人工神经网络(ANN)中误差反传播(简称BP)算法对不同ns-F e2O3含量与推进剂燃速之间的非线性关系进行了模拟,最终确定网络结构为3-4-1型,学习速率和动量常数分别为0.75,0.45,经过56 910次迭代训练,网络收敛到均方误差为1.0×10-4。用训练好的网络对ns-F e2O3的催化作用进行了预测。结果表明,BP网络对ns-F e2O3催化作用的预测研究是可行的,除一个预测结果的相对误差较大(-9.19%)外,其他预测的相对误差绝对值均在3.5%以下,表明所建立的网络具有较好的记忆和泛化能力。     

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。     

丁羟推进剂中燃速催化剂的研究进展

使用燃速催化剂是调节丁羟推进剂燃速的最佳途径之一。综述国内外丁羟推进剂用燃速催化剂的研究进展,分析了发展趋势,结合纳米燃速催化剂和复合燃速催化剂优点的纳米复合燃速催化剂有望成为燃速催化剂的一个发展方向。其中,解决纳米粒子之间的团聚及在推进剂中的均匀分散问题是纳米复合燃速催化剂应用的关键技术。简要介绍这方面的部分探索性研究工作,尝试为解决纳米复合燃速催化剂的团聚问题找到新途径。     

无铝低燃速NEPE推进剂的燃烧性能

采用水下声发射法测定了无铝低燃速NEPE推进剂的燃速,研究了增塑剂种类、高氯酸铵(AP)与奥克托今(HMX)含量、AP粒度级配以及降速剂对无铝NEPE推进剂燃烧性能的影响。结果表明,通过选择合适的增塑剂、调整AP/HMX的相对含量、AP粒度级配以及采用有效的降速剂可使推进剂基础配方在3.5MPa下静态燃速达到4.0~5.5mm/s,2~5MPa下静态压强指数可降至0.30以下;NEPE推进剂燃烧时,NO2的生成速度越慢或NO2的含量越低,则推进剂的燃速越小,反之则越高。     

Fe2O3/CNTs纳米粒子的制备及其对高氯酸铵燃速的催化作用

采用液相沉淀法制备沉积于碳纳米管（CNTs）表面的Fe2O3复合纳米催化剂,用透射电子显微镜（TEM）和光电子能谱（XPS）对制备的Fe2O3／CNTs复合纳米催化剂进行表征,研究了Fe2O3／CNTs复合纳米催化剂对高氯酸铵（AP）燃烧的催化性能。结果表明,纳米级Fe2O3颗粒均匀包覆在CNTs表面,Fe2O3／CNTs复合纳米催化剂能明显降低AP的分解温度,提高AP单元推进剂的燃速;Fe2O3／CNTs复合纳米催化剂对AP的催化活性明显优于纳米Fe2O3、纳米Fe2O3和CNTs的简单混合催化剂。     

纳米Bi2O3·SnO2的制备及对RDX热分解特性的影响

为了研究纳米Bi2O3*SnO2对推进剂燃烧的催化作用,以BiCl3和SnCl4*5H2O为原料,采用共沉淀法制备出纳米Bi2O3*SnO2粉体,产物的粒径约为5 nm.用DSC测试了纳米Bi2O3*SnO2对RDX热分解特性的影响.结果表明,纳米Bi2O3*SnO2对RDX热分解有明显的催化效果,使RDX的分解峰温前移了13.7 ℃,放热量增加665 J/g,活化能降低49.42 kJ/mol.     

固相法合成纳米氧化镁

以草酸和醋酸镁为原料 ,用室温固相化学反应合成出前驱配合物 ,前驱配合物在 60 0℃热分解 3h ,得到产物纳米MgO。用X射线粉末衍射、透射电镜对得到的产物进行表征。结果表明 ,固相法得到的纳米氧化镁为立方晶系结构 ,产物平均粒径为 15nm。作者以硝酸镁、碳酸钠为原料 ,用直接沉淀法合成得到纳米MgO ,平均粒径为 3 0nm。比较两种方法所得纳米氧化镁 ,固相法得到产物平均粒径比液相法小     

AP/HTPB复合推进剂用纳米Co粉的制备

以CoCl_2·H_2O和水合联氨(N_2H_4·H_2O)为主要原料,采用化学还原法制备了纳米Co粉.在不同工艺条件下制备了树枝状纳米Co粉和球形纳米Co粉,用TEM和XRD对产物进行了表征,同时用DTA测试了加入球形纳米Co粉后AP的热分解性能.结果表明,反应介质的黏度和分散剂性质对纳米Co粉粒度及形貌影响较大,在最佳工艺条件下制备了颗粒尺寸均匀、粒度为50~60 nm的球形纳米Co粉;球形纳米Co粉能使AP热分解反应的高温分解峰温度显著下降;添加质量分数2%的球形纳米Co粉,复合推进剂的燃速明显提高,压力指数大幅降低.     

BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2四元系微波介质陶瓷

本文研究了Bi2O3、PbO及Sm2O3对BaO-Nd2O3-TiO2(简称BNT)系陶瓷材料微波性能的影响.实验表明,在BNT系材料中掺入Bi2O3或PbO可降低材料的频率温度系数τf,但同时也使材料的tgδ增大.采用Sm取代部分Nd,形成BaO-Nd2O3-Sm2O3-TiO2(简称BNST)四元系陶瓷材料,可有效降低材料的τf,改善频率温度稳定性,而不会降低材料的品质因素Q0.当Sm2O3∶Nd2O3=7∶3(mol比)时,可得到εr=80.80,tgδ=2.92×10-4(2.7GHz测),τf=23.63ppm/℃的高性能BNST四元系微波介质陶瓷材料.     

内弹道稳定剂对中高燃速RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响

以一种中高燃速改性双基推进剂配方为基础配方,添加不同粒度的Al_2O_3及不同品种的内弹道稳定剂,研究了6~20MPa下推进剂燃速和燃速压强指数的变化规律,并对其燃烧机理进行了分析。结果表明,添加Al_2O_3后推进剂的燃速降低,且随着压强的升高,燃速降低的幅度减小;不同品种的内弹道稳定剂对燃速及燃速压强指数降低和提高的幅度不同,TiO2提高了推进剂高压段的燃速,MgO几乎不影响推进剂燃速,而Al_2O_3、ZrO_2均降低了推进剂的燃速。添加不同粒度的Al_2O_3后,均使燃烧表面的催化剂含量(浓度)降低,改变了催化剂的催化效率,从而导致添加芳香铅A催化剂的推进剂中Al_2O_3粒径分别为10μm和2.5μm时,燃速相应降低0.25mm/s和1.25mm/s。不同品种的内弹道稳定剂对燃烧表面催化剂含量、分散均匀性、催化活性的影响不同,TiO_2、MgO的活性高于Al_2O_3和ZrO_2,从而表现出添加TiO_2、MgO的推进剂燃速高于添加Al_2O_3、ZrO_2的推进剂。     

纳米氧化铅为燃烧催化剂的应用研究

运用红外光谱法研究纳米氧化铅对 HMX固相热分解的影响 ,通过静态靶线法燃速测试仪考察纳米氧化铅在推进剂中的实际应用效果。红外谱峰的变化表明 :氧化铅对 HMX的固相热分解直接起催化作用。通过纳米氧化铅在 NEPE推进剂中的实际应用效果表明 :纳米氧化铅可有效的降低 NEPE推进剂的燃速压力指数。     

前驱体对熔盐法合成Bi2WO6光催化剂及其性能的影响

分别以Bi(NO3)3和Na2WO4溶液直接混合所得沉淀、加氨水所得沉淀及Bi(NO3)3×5H2O+Na2WO4×2H2O为前驱体,采用熔盐法合成Bi2WO6光催化剂粉体,研究了不同前驱体所制粉体的物相、形貌,以其为催化剂,在可见光照射下降解罗丹明B溶液. 结果表明,用后二者为前驱体均可得到薄片状纯相Bi2WO6粉体. 加氨水所得沉淀为前驱体所制Bi2WO6粉体的光催化性能最好,在可见光照射下对0.01 mmol/L RhB溶液的降解率在60 min内达99%.     

纳米粒子Al2O3 催化剂在制备n-DOP增塑剂反应中的催化活性

用改进了的溶胶2凝胶法新工艺在不同条件下制备出不同结构的纳米粒子A l₂O₃ 催化剂。采用在纳米A l₂O₃ 催化作用下苯酐与正辛醇反应生成n-DOP 增塑剂的方法考察了不同纳米A l₂O₃ 的催化活性。结果表明, 由于制备条件对纳米A l₂O₃ 前驱体组成结构的影响, 使制得的纳米A l₂O₃ 催化性能各异。以C 型纳米G₂A l₂O₃ 的催化活性较高。B 型纳米C₂H₂A l₂O₃ 催化剂具有较高的比活性。反应转化率随温度升高而逐渐增大, 而纳米A l₂O₃ 催化活性在低温时也随温度升高而增大, 高温时则不明显, 相反, 随反应时间增长, 催化活性急剧下降。     

B/Fe_2O_3/NC复合物的制备及其对HTPB/AP推进剂性能的影响

为改善硼粉(B)的性能和纳米氧化铁(Fe_2O_3)在固体推进剂中的分散性,用静电喷雾法制备了B/Fe_2O_3/NC复合物,采用扫描电镜(SEM)表征了复合物的表面形貌,用TG-DSC分析了复合物的热性能及其对HTPB/AP推进剂热性能的影响,并用燃速测试和密闭爆发器实验研究了该复合物对HTPB/AP推进剂燃烧性能的影响。结果表明,所制备的B/Fe_2O_3/NC复合物均以团聚体的形式存在,复合物中B的活性提高,其氧化反应温度提前;团聚硼粉对HTPB/AP推进剂燃烧性能的改善效果明显优于原料硼粉;加入Fe_2O_3后,会进一步改善含硼推进剂的燃烧性能,而且随Fe_2O_3含量的增加,在密闭爆发器中HTPB/AP推进剂达到最高压力所需的时间逐渐减小。当Fe_2O_3的质量分数为8%时,推进剂在常压空气中的燃速最大,为不添加B/Fe_2O_3/NC复合物的HTPB/AP推进剂的2.77倍。B/Fe_2O_3/NC复合物对推进剂的热分解具有一定催化作用,且随Fe_2O_3含量的增加催化作用增强。