三氢化铝稳定化方法研究进展

发布时间：2021-10-07 12:31

　　系统介绍了三氢化铝（α-AlH₃）作为固体推进剂高能燃料的重要应用价值,和当前阻碍其广泛使用的两大因素。从提高α-AlH₃的热稳定性出发,综述了导致α-AlH₃不稳定的本征原因（热力学性质）和非本征原因（晶体品质和纯度）,以及各种稳定化处理方法,包括表面包覆法、表面钝化法和掺杂法等;在此基础上,总结了α-AlH₃各种稳定化方法的内在机理和热稳定性表征方法。对α-AlH₃稳定化处理的发展方向和趋势进行了梳理,指出今后研究的重点方向为:探索有效的包覆层材料,在维持α-AlH₃燃烧热值的基础上,提高其热稳定性及组分相容性;精确控制α-AlH₃颗粒包覆层结构,提高稳定性和降低感度;进一步研究α-AlH₃在固体推进剂中的稳定化机理。 

【文章来源】：火炸药学报. 2020,43(02)北大核心EICSCD

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

含腈基化合物的稳定化机理

另一类是通过自由基反应,消除α-AlH3分解反应的中间产物,从而阻碍分解过程的进一步发展,这类方法包括在α-AlH3合成过程中添加MBT和PTA等稳定试剂,以及芳基取代或烷基取代硅醇。Ardis等[14]认为AlH3的分解机理为自由基机制(见图2),氧分子并不会直接影响AlH3分解,而是会与AlH3热分解的中介产物反应,并阻碍该分解过程的发展。因此,他们在AlH3晶型转化过程中添加MBT和PTA等稳定试剂,并发现60℃的Taliani测试中,PTA稳定的AlH3贮存27d分解率为0.97%,而用MBT作稳定剂的实验中,相同实验条件下,经MBT稳定化的AlH3贮存17d分解0.6%,而未经稳定化的样品贮存14d分解7.5%。Roberts等[16]在α-AlH3的制备过程中,通过加入芳基取代或烷基取代硅醇,对α-AlH3进行掺杂,60℃的Taliani测试中,掺杂硅的α-AlH3分解率达1%需要8d,普通α-AlH3只需要4d,其稳定化机理与MBT稳定剂的自由基机制类似。由上述可知,两类掺杂方法都能提高α-AlH3热稳定性,其中采用PTA和Mg稳定化的α-AlH3具有相近的热稳定性:在60℃条件下贮存,α-AlH3分解率达到1%需要26～27d。然而,采用掺杂方法的稳定化α-AlH3没有包覆层,其组分相容性并没有改善;经过掺杂后的α-AlH3,晶体纯度下降,其安全性变化未知,以及非含能组分的引入也会造成一定的能量损失。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3422050