鋁形貌對丁羥推進劑燃速特性的影響

朱立勛, 梁 蓓, 劉晉湘, 張維海, 嚴伍啟 , 廖 昕

(1. 南京理工大學化工學院， 江蘇 南京 210094； 2. 西安北方惠安化學工業有限公司， 陜西 西安 710302； 3. 北京理工大學材料學院， 北京 100081)

1 引 言

為提高固體推進劑的能量水平，可以在推進劑配方中加入燃燒時能釋放高熱量的物質(輕金屬和其氫化物)[1-4]，它們既可以提高推進劑的燃燒熱和密度，又可以抑制推進劑的不穩定燃燒，能夠顯著提高推進劑的能量性能并影響推進劑燃燒性能[5-7]。雖然Al粉含量及粒度對復合固體推進劑燃速的影響程度遠不如高氯酸銨(AP)顯著，但影響規律卻十分復雜。

Al粉的含量、粒徑和球形化程度對端羥基聚丁二烯(HTPB)復合固體推進劑性能的影響研究國內外已有許多報道[8-12]。Olivani等[13]研究了Al粉粒徑對AP/HTPB/Al復合固體推進劑燃燒性能的影響，結果發現相同質量的常規Al粉被超細 Al粉代替后，其釋放的能量明顯增大，燃燒效率顯著提高，且隨著超細Al粉含量的增加，點火延遲時間則隨之降低。Jiang等[14]研究了含有納米金屬粉的HTPB推進劑燃燒性能發現納米Al粉(n-Al)相比普通Al粉(g-Al)具有較低的點火閥值和較短的燃燒時間，并證實了n-Al具有較高的反應活性，此外，發現納米金屬Ni可以有效地催化推進劑中AP的熱分解，使推進劑的燃速大幅提高，同時，也使Al粉在推進劑燃燒過程中的燃燒效率得以提高。夏強等[15]研究了超細Al粉在AP/HTPB推進劑中的燃燒特性，結果表明超細Al粉具有很低的點火能和極高的氧化反應活性，其更趨向于單顆粒燃燒，近燃面燃燒導致了對燃面較高的熱反饋，并進一步提高了推進劑體系的燃燒性能。……