文档介绍：硕士学位论文密级——超细硼粉的表面包覆研究西北工业大学题目矿谎芯可作者指导教师专业技术职称学科ㄒ申请学位日期张琼方张教强副教授应用化学分类号海鲤§塑学校代码学.§号
摘要表面包覆粘度含硼固体推进剂西北笱禠学位论文摘本文主要以高氯酸铵、叠氮兹环氧丁烷四氢呋哺共聚醚⒍唆腔鄱《0布粒捎貌煌椒ǘ猿概鸱劢表面包覆,其中采用重结晶和相分离的方法,捎弥泻统恋矸ǎ琍与采用相分离及表面直接反应法,通过扫描电镜⑼干涞缇、⑺岫燃啤⒄扯燃频榷园埠硼粉进行了系统的研究,扫描电镜、原子力显微镜和透射电镜,直接表征了颗粒表面的变化砻婀饣取⒋植诙然蛲夤鄣谋浠;簧湎吖獾缱幽芷淄ü前后元素以及含量变化,反映表面包覆的致密性,而且通过牡缱咏岷夏艿变化,反映了硼粉表面与包覆剂的结合情况;酸度分析以及粘度分析,主要是通过酸度和粘度的变化,间接反映样品表面包覆均匀性。将制得的包覆硼粒子应用于含硼推进剂中,系统研究了包覆的硼粉对含硼推进剂制药工艺粘度和燃烧性能以及其燃烧后残渣的化学组成的影响等进行了研究。硼粉包覆前的偶联剂预处理,是改善包覆层均匀性的关键因素。包覆后硼粉悬浊液的值得到了提高,而且与丁羟体系的粘度大幅度降低,改善了它在丁羟体系富燃料推进剂的一招阅埽岣吡送平林信鸬暮浚佣岣吆鸶蝗料固体推进剂的燃烧性能。其中含推进剂点火延迟时间明显缩短,.。通过对含硼推进剂燃烧残渣组成的化学分析发现,含包覆硼推进剂中硼粉的燃烧效率明显提高,含硼推进剂燃烧残渣中:中K氐哪Χ扔砂睬暗:谋湮.:篛.。关键词硼
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,许多国家已对提高战术导弹的性能ㄌ岣叩弹的射程、机动性能和飞行速度硐殖隽巳找媾ê竦男巳ぃ饩投苑⒍屯进剂的能量提出了越来越高的要求。固体火箭冲压发动机的比冲比火箭发动机高倍,且质量和体积较小,结构相对简单,特别适应于超声速巡航飞行。固体火箭冲压发动机主要由放置富燃烧室槌桑渲懈蝗剂贤平潦蔷龆ǔ逖狗⒍屏λ降墓丶蛩亍>龆富燃料推进荆优劣的主要因素是其热值的大小,热值越商,富燃料推进剂的能量越高。增加富燃料推进剂能量的主要途径是添加高能燃烧剂,因此富燃料推进剂常常加入高能燃烧剂,如金属粒子、、龋艽蠓忍岣吒蝗剂贤平能量特性。硼,作为一种燃烧剂它具有很高的燃烧热/吞寤戎怠硼阻其高质量热值和体积热值成为最有潜力的富燃料固体推进剂的燃料。常规固体推进剂的热值大约为/,其理论比冲约为/;含铝中能富燃料推进剂完全燃烧释放出来的热值大约为~/,其比冲可达~/:而高能含硼富燃料推进剂完全燃烧释放出来的热值可高达~/,它是目前唯一能使固冲发动机比冲达到’痥恳陨系耐平茉矗其比冲是含铝富燃料推进剂的~倍,其体积比冲是所有推进剂中最高的。因而含硼富燃料固体推进剂是固体火箭冲压发动机的最为理想的能源,最有希望在中程空空导弹中获得应用。硼属于元素周期表上的第三主族,原子序数为恿课K疚非金属元素,但在燃料研究中,习惯上把它划入金属燃料之列。硼有两种形态,一种是无定形,为棕黄色粉末,性质活泼;另一种是结晶硼,为灰色光泽晶体,西北荡笱渡涎宦畚
燃烧,形成液态包住硼粒子,氧透过层向硼粒子扩散,继续反应,使性质稳定,晶形硼的莫氏硬度高达,耐磨,不易制成很细的颗粒。与其它可用作金属燃料的元素比较起来,硼的物理化学性能具有许多优点,尤其是其热值较高,,。蚄热嗽芯苛伺鸬娜忌展蹋赋雠鹆W尤忌障翟诒面进行,并分为两个阶段,第一阶段是硼粒子在表面氧化物层的限制下发生缓慢粒子温度不断上升,层粘度随之下降,达到约保J嫉诙锥稳烧。第二阶段是层被蒸发掉,硼粒子便和氧直接接触,发生强烈燃烧,持续较长时间,使硼粒子燃烧完。硼粒子的燃烧以其周围存在足够的氧为前提,就是晚硼粒子只有在氧化性气氛中才能进行燃烧,当其周围含氧量低时,几乎不能燃烧。而且硼粒子在达到点火温度之前,其表面形成的层,一方面会抑制硼粒子的燃烧,另一方面因该氧化层的熔点嘉。低,沸点嘉撸匀燃纯杀涑烧吵硪海最后导致硼粒子结块,从而降低硼的燃烧效率。表逯纸鹗舻男灾省’表逯纸鹗粞趸锏男灾省。
%,在一定温度下,其它条件都相同,浓度小于此值时,硼粒子是难以维持正常燃烧的。.能量特性突出在体积受限制的系统中,如在冲压