铝粉的氟化改性及在丁羟固体推进剂中的应用研究

发布时间：2021-11-03 00:26

　　铝粉是固体推进剂中广泛使用的一种高能燃烧剂,具有密度高、耗氧量低以及燃烧焓高等优点,能显著提高推进剂的比冲,是推进剂、炸药、火药中广泛使用的燃烧剂。为了解决铝粉在固体推进剂中应用存在的燃烧效率低,易团聚等问题,采用全氟十四酸和氟化物（PF）对铝粉进行改性处理,将氟化物改性铝粉（Al/PF）作为含能添加剂加入含铝HTPB固体推进剂中,研究其对推进剂燃烧性能的影响。首先,通过原位包覆的方法制备了nmAl/C₁₃F₂₇COOH复合物,采用SEM、TEM、粒度和活性铝测试等方法对复合物进行表征。结果表明:对比空气钝化的纳米铝粉（air-nmAl）,经C₁₃F₂₇COOH包覆后,铝粉表面的氧化层厚度明显减小,活性铝含量提高约55%,但nmAl/C₁₃F₂₇COOH复合物活性铝的含量依然偏低,仅为44.9%。其次,采用球磨法制备纳米（微米）铝/氟化物复合物（nmAl/PF,μmAl/PF）及5种不同纳米铝和氟化物质量比的nmAl/PF复合物,采用SEM、热分析、XRD... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 铝的氟化改性
    1.3 国内外铝粉氟化改性研究
        1.3.1 原位包覆法
        1.3.2 核-壳结构法
        1.3.3 压制烧结法
        1.3.4 球磨法
        1.3.5 其他方法
    1.4 本文主要研究内容
第2章 纳米铝/全氟十四酸复合物的制备与表征
    2.1 实验部分
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器与设备
        2.1.3 实验制备及分析测试方法
        2.1.4 纳米铝/全氟十四酸复合物的制备
    2.2 结果与讨论
        2.2.1 SEM分析
        2.2.2 TEM分析
        2.2.3 粒度分析
        2.2.4 活性铝含量分析
    2.3 本章小结
第3章 铝/氟化物复合物的制备与表征
    3.1 实验部分
        3.1.1 实验试剂
        3.1.2 实验仪器与设备
        3.1.3 实验制备及分析测试方法
        3.1.4 铝/氟化物复合物的制备
    3.2 结果与讨论
        3.2.1 铝/氟化物复合物性能分析
        3.2.2 不同质量比nmAl/PF复合物
    3.3 本章小结
第4章 含铝HTPB推进剂的燃烧性能分析
    4.1 实验部分
        4.1.1 实验试剂
        4.1.2 实验仪器与设备
        4.1.3 实验制备及分析测试方法
        4.1.4 含铝HTPB推进剂的制备
    4.2 结果与讨论
        4.2.1 系列一推进剂
        4.2.2 系列二推进剂
        4.2.3 四组元推进剂
        4.2.4 18 μm铝粉推进剂
    4.3 本章小结
第5章 推进剂凝聚相燃烧产物的表征
    5.1 实验部分
        5.1.1 系列一推进剂凝聚相燃烧产物
        5.1.2 系列二推进剂凝聚相燃烧产物
        5.1.3 四组元推进剂凝聚相燃烧产物
        5.1.4 18 μm铝粉推进剂凝聚相燃烧产物
    5.2 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 主要创新点
    6.3 主要存在问题
    6.4 未来研究工作展望
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]氟化物包覆纳米铝粉对HTPB燃料燃烧性能的影响[J]. 秦钊,Christian PARAVAN,Giovanni COLOMOBO,Luigi T.DELUCA,沈瑞琪,叶迎华.  火炸药学报. 2014(02)
[2]国内外纳米铝粉表面包覆改性研究进展[J]. 李鑫,赵凤起,仪建华,罗阳,姚二岗,姜涵雨.  材料保护. 2013(12)
[3]全氟十四酸包覆纳米铝粉的制备及点火燃烧性能[J]. 姚二岗,赵凤起,郝海霞,徐司雨,高红旭,李鑫.  火炸药学报. 2012(06)
[4]n-Al/n-PTFE复合物的热行为[J]. 何丽蓉,肖乐勤,菅晓霞,周伟良.  火炸药学报. 2012(05)
[5]Modeling and simulation of JWL equation of state for reactive Al/PTFE mixture[J]. 蒋建伟,王树有,张谋,魏强.  Journal of Beijing Institute of Technology. 2012(02)
[6]核壳结构纳米铝粉热学行为[J]. 郭连贵,宋武林,谢长生,胡木林.  推进技术. 2012(03)
[7]油酸包覆纳米铝粉/黑索今复合体系的热行为及非等温分解反应动力学[J]. 姚二岗,赵凤起,高红旭,徐司雨,胡荣祖,郝海霞,安亭,裴庆,肖立柏.  物理化学学报. 2012(04)
[8]美国Parr 6300氧弹量热仪点火失败故障解析[J]. 赵辉,何中华,郭怀文.  河北林业. 2011(04)
[9]固体推进剂中铝粉氧化过程及其燃烧效率影响因素[J]. 严启龙,张晓宏,李宏岩,宋振伟,刘萌.  化学推进剂与高分子材料. 2011(04)
[10]PTFE/Al反应材料的力学性能研究[J]. 徐松林,阳世清,徐文涛,张炜.  高压物理学报. 2009(05)

博士论文
[1]固体推进剂火箭发动机综合特性预示研究[D]. 封锋.南京理工大学 2010
[2]HTPB推进剂贮存老化特性及寿命预估研究[D]. 张兴高.国防科学技术大学 2009

硕士论文
[1]金属/氟聚物反应材料性能的研究[D]. 李玲琴.中北大学 2015
[2]固体火箭发动机长尾喷管内流场特性研究[D]. 薛赛男.南京理工大学 2013
[3]金属Fe/Alp复合粉体的制备及其工艺研究[D]. 杜蓉.华中科技大学 2012
[4]纳米铝粉在固体推进剂中的应用研究[D]. 王晨光.国防科学技术大学 2008
[5]高金属含量固体火箭发动机的相关问题研究[D]. 刘晓俐.哈尔滨工程大学 2006
[6]碳包覆金属纳米铝粉的制备研究[D]. 张小塔.华中科技大学 2007



本文编号：3472674