鐘 野,李 英,吳瑞強(qiáng),李志敏,張建國(guó),張同來(lái)
(1. 北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100081;2. 山西北方興安化學(xué)工業(yè)有限公司,山西 太原 030008)
復(fù)合固體推進(jìn)劑的主要成分包括氧化劑、燃料、粘結(jié)劑和一些添加劑,由于其優(yōu)異的性能,在軍事和民用領(lǐng)域有很好的應(yīng)用[1]。 高氯酸銨(Ammonium Perchlorate,縮寫(xiě)AP)由于其優(yōu)異的氧化性能,在固體火箭推進(jìn)劑中被廣泛應(yīng)用,且在推進(jìn)劑組分中所占比例較大[2-3],它的熱分解性能對(duì)復(fù)合固體火箭推進(jìn)劑的燃燒性能有顯著影響。如何提高AP 的熱分解效率,改善固體火箭推進(jìn)劑的性能,已成為研究人員研究的重點(diǎn)[4-9]。
改善AP 分解性能的重要的方法之一是添加催化劑[10],其主要是通過(guò)化學(xué)方法,改變推進(jìn)劑的化學(xué)反應(yīng)速率和特性來(lái)調(diào)節(jié)燃燒性能[11-13]。通常情況,燃燒催化劑中主要起催化作用的是它所含的金屬元素[14-16],金屬元素的電子相對(duì)活躍,容易發(fā)生價(jià)態(tài)變化,具有豐富的空軌道,這些特點(diǎn)可以在AP 受熱時(shí)提高其熱分解能力。傳統(tǒng)的金屬氧化物催化劑缺乏含能基團(tuán),對(duì)推進(jìn)劑的能量會(huì)產(chǎn)生一定損失。為了在保持良好催化作用的同時(shí)提供一定能量,含能燃燒催化劑受到了廣泛的關(guān)注[17]。將含能基團(tuán)(硝基、二氰胺根、高氮雜環(huán)等)引入陰離子或配體中,再與金屬離子構(gòu)建的含能配位化合物展現(xiàn)出良好前景[18-20]。
二氰胺根離子含氮量高(64%),還原活性強(qiáng),容易與金屬離子配位,據(jù)此構(gòu)筑的含能配合物對(duì)AP表現(xiàn)出良好的催化分解作用,同時(shí)具有較低的感度,安全性好[21-22]。……