镁基储氢材料对AP/Al/HTPB复合固体推进剂性能的影响

用差示扫描量热仪（DSC）研究了镁基储氢材料（Mg2NiH4,Mg2Cu—H和MgH2）对高氯酸铵（AP）及AP／Al／HTPB复合固体推进剂热分解性能的影响。结果表明,含量5％的镁基储氢材料对AP热分解过程具有明显的催化促进作用。含量1．3％的镁基储氢材料可以降低AP／Al／HTPB复合固体推进剂热分解过程的热分解温度,使分解热明显增加,表现出显著的增强促进作用。燃速测定结果表明,在8MPa下,含量1．3％的Mg2 NiH4,Mg2Cu—H和MgH2可以分别使AP／Al／HTPB复合固体推进剂的燃速提高3．5％、14．4％和13．9％。镁基储氢材料对AP和AP／Al／HTPB复合固体推进剂热分解的作用效果与其含氢量有关,MgH2的含氢量大,作用效果好。镁基储氢材料主要通过催化AP／Al／HTPB复合固体推进剂中AP的热分解,表现出对AP／Al／HTPB复合固体推进剂热分解具有较好的催化效果。     

氧化剂热分解动力学及其对NQ热稳定性的影响研究

采用TG-DSC方法研究了硝基胍(NQ)、高氯酸铵(AP)、高氯酸钾(KP)、NQ/AP和NQ/KP的热分解特性。结果表明:NQ/AP的热分解失重分2个阶段,第1阶段是NQ的热分解,第2阶段是AP的热分解;NQ/KP的热分解失重分3个阶段,第1阶段是NQ的热分解,第2阶段和第3阶段分别对应KP的热分解和其产物KCl的熔化挥发;AP对NQ的热分解几乎没有影响;KP提高了NQ的热分解峰温,活化能降低了约60 k J/mol;NQ的存在使得KP的热分解活化能降低了约110 k J/mol,使AP活化能升高了约340k J/mol。     

高氯酸铵电子结构第一性原理研究

基于密度泛函的第一性原理,分别运用局域梯度近似泛函(LDA)和广义梯度近似泛函(GGA)对NH4ClO4晶体结构进行了优化,分析了NH4ClO4的能带结构、态密度、Mulliken布居和电荷密度。结果表明,NH4ClO4是能隙值为5.517eV的绝缘体;导带部分主要由O-2p和Cl-3p轨道构成,价带部分由晶体内各原子轨道构成。NH4ClO4属于典型离子晶体,离子基团中心原子N与Cl采用sp3杂化轨道,分别与H和O原子结合形成共价键,晶体内存在弱氢键N-H…O。     

高氯酸铵光学性质的第一性原理研究

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了高氯酸铵的介电函数、折射率、吸收和反射谱等光学性质。分析了介电函数各峰值与对应能带带间跃迁的关系。结果表明,静态介电函数ε1(0)=1.10,静态折射率n0=1.05,吸收系数在能量10.88 e V时最大峰值为1.91×105cm-1。计算结果与文献实验结果相符。     

高氯酸铵基复盐的制备与表征

为提高高氯酸盐(MxClO4)应用后的机械性能和热分解性能,用微乳液-水热结合法制备AP基复盐Mx(NH4)1-x ClO4,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)表征Mx(NH4)1-x Cl O4的微观形貌和晶体结构,并采用差示扫描量热法(DSC)研究原料和产物的热分解性能。结果表明:通过工艺参数控制,2种氧化剂在分子间被均匀混合。所得高品质复盐晶体呈多面体形态,表面光滑、完整。晶体结构致密,晶形一致性好。高品质复盐晶体属正交晶系,有高的对称性。平均晶格常数为a=9.878 9,b=6.758 6,c=7.118 8。复盐在热分解过程中出现连续放热峰,有好的热分解性能。MxClO4在复盐分解过程中起晶型稳定剂和催化剂作用,2种原材料发生了相互反应。     

球磨法制备高氯酸铵基分子钙钛矿微纳米颗粒及安全性能分析

为了改善高氯酸铵基分子钙钛矿((H2dabco)[NH4(ClO4)3],DAP)作为含能材料的安全性能,用球磨法制备出微纳米级DAP颗粒材料,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FT-IR)以及Raman光谱仪分别对其形貌、结构进行表征。采用热重分析-差示扫描量热(TG-DSC)对其热分解性能进行表征,按GJB770B-2005爆炸概率法测试其撞击感度。结果表明,球磨法得到的细化DAP为0.5~10μm的微纳米级椭球颗粒,球磨后颗粒表面近似光滑,展现了良好的晶型稳定性;细化后DAP热分解峰温度为370.6℃,与原料DAP(热分解峰温度385.4℃)相比明显降低;与原料DAP(撞击感度为56%)相比,细化后DAP的撞击感度(28%)大幅降低。     

高氯酸铵复合物研究概况

对近年来高氯酸铵(AP)与推进剂燃烧剂、燃烧催化剂、高导热材料碳纳米管(CNTs)组成的复合物的热分解性能进行了总结,介绍了燃烧剂、催化剂和CNTs在含AP推进剂中的应用效果。结合当前含AP推进剂研究现状,认为AP复合处理是改善推进剂燃烧性能、能量性能和工艺性能的新型方法和有效途径,AP复合物具有良好的工程应用前景。     

二茂铁功能化石墨烯氧化物的制备、表征及对高氯酸铵热分解的催化性能(英文)

本文通过一种新的合成路线合成了二茂铁功能化的氧化石墨烯(GO-EDA-Fc)。利用傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜对其结构和形貌进行了表征。通过热重分析(TGA)研究了其对高氯酸铵(AP)热分解的催化性能,结果表明,氧化石墨烯和二茂铁表现出很好的协同催化效果,对AP热分解具有高的催化活性。催化效果随着GO-EDA-Fc加入量的增加而增强,当加入4wt%的GO-EDA-Fc时,AP的高温分解峰的峰值温度下降了60℃,低温分解峰的峰值也有降低。文中还对催化机制进行了研究。     

石墨烯负载铜纳米粒子的制备及其催化性能研究

采用液相还原法制备了石墨烯负载铜纳米粒子(Graphene-copper nanocomposite,GCNC),对样品的形貌、晶体结构和热分解性能进行了表征和测试。结果表明:氧化石墨烯(GO)和石墨烯(r GO)呈薄片状且片层厚度较薄,铜纳米粒子均匀地负载在石墨烯薄层上。将GCNC与高氯酸铵(AP)进行复合,发现GCNC的添加质量分数为5%时,对AP的催化效果最好。分解的活化能从187.9k J/mol降到了136.5k J/mol。本研究表明GCNC对AP具有很好的催化效果。     

新型HMX/AP/EP纳米复合物的制备及表征（英）

以含能聚合物(EP)为基底通过共沉淀法制备了奥克托今(HMX)/高氯酸铵(AP)/含能聚合物(EP)纳米复合物。用扫描电镜(SEM),能量色散X射线能谱(EDS)、比表面积(Brunauer-Emmett-Teller(BET))测定、红外(IR)光谱法和差示扫描量热法(DSC)表征了它的结构及性能。结果表明,HMX/AP/EP纳米复合物具有三维纳米网状结构。HMX和AP均匀沉积在EP上面,其尺寸为50~200 nm。HMX、AP和EP紧密结合在一起,具有良好的相容性。HMX/AP/EP纳米复合物的分解温度远低于HMX的。当HMX/AP/EP纳米复合物的氧平衡为零时,其分解热高达2570 J·g^-1。HMX/AP/EP纳米复合物的撞击特性落高H₅₀为50.49 cm,与HMX的撞击感度的特性落高(27 cm)相比,其机械感度较低。