纳米Ni/CNTs对AP/HTPB推进剂热分解及燃烧性能的影响

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碳纳米管催化二硝酰胺铵燃烧和热分解

碳纳米管催化二硝酰胺铵燃烧和热分解

碳纳米管催化二硝酰胺铵燃烧和热分解李晓东;杨荣杰【摘要】通过燃速测定和热失重研究了碳纳米管(CNTs)、CNTs负载Fe2O3纳米粒子(Fe2O3/CNT)和CNTs负载Fe · Cu纳米粒子(Fe · Cu/CNT)对二硝酰胺铵(ADN)燃烧和热分解的影响.结果表明:CNTs、Fe2O3/CNT和Fe · Cu/CNT三种催化剂都可以提高ADN的燃速,降低压力指数.当这三种催化剂添加质量分数为3%时,在4 MPa下,燃速从30.49 mm/s分别增加到50.59 mm/s、39.72 mm/s和38.79 mm/s,压力指数从0.81分别降低到0.36、0.67和0.75.TG分析表明,添加质量分数为1%催化剂时,这三种催化剂降低ADN的初始热分解温度分别为18.3 ℃、12.1 ℃和11.6 ℃.【期刊名称】《新型炭材料》【年(卷),期】2010(025)006【总页数】5页(P444-448)【关键词】碳纳米管;二硝酰胺铵;燃烧;热分解【作者】李晓东;杨荣杰【作者单位】北京理工大学,材料学院,北京,100081;北京理工大学,材料学院,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】TQ127.1+1;TJ551991年,碳纳米管(Carbon N anotubes,简称CN Ts)首先被Iijim a发现[1]。

CN Ts独特的结构赋予了其优良的力学、热学、电学、磁学和化学特性,可以用于增强复合材料[2]、超级电容器材料[3]、储氢材料[4]、锂离子电池负极材料[5]和催化剂载体[6]等。

CN Ts具有优良的热性能,其理论热传导率室温下高达6600W/m K[7]。

B iercuk[8]等研究了在工业级环氧树脂中添加质量分数小于5%的CN Ts后的热学性能,结果表明:当CN Ts添加量为1%时,在室温下材料的热传导率增大了125%。

显然,CN Ts的热学性能的应用具有广阔的前景。

碳纳米管对高氯酸铵燃烧和热分解的催化作用

碳纳米管对高氯酸铵燃烧和热分解的催化作用
顾克壮 ,李 晓 东,杨 荣杰
( 京 理 工 大 学 材 料科 学 与 工 程 学 院 , 京 1 0 8 ) 北 北 0 0 1

要 : 过 干 混 法 、 混 法 和 丙 酮 混 法 制 备 了 高 氯 酸 铵 ( ) 碳 纳 米 管 ( NTs 的 复合 物 , 究 了C s对 A 通 水 AP 与 C ) 研 N / NT AP C s复合物 的燃速依 次增大 , 压力指 数依次降低 。 关键词 : 物理化学 ; 碳纳米管 ; 固体推进剂 ; 高氯酸铵 ; 燃烧 ; 热分解 ; 化作 用 催
中图 分 类 号 : J 6 T 73 文献标识码 : A 文 章 编 号 :0 77 1 (0 6 0 —0 80 1 0 8 2 2 0 ) 104 —4
me h d ~ 3 r s e tv l to s1 e p c ie y,t e c t l t fe t e h n e h a ay i e f c n a c s,t e b r i g r t n r a e n h r s u e e p n n c h u nn ae ic e s sa d t e p e s r x o e t d c e s s i h r e Ⅲ > Ⅱ> I. e r a e n t e o d r Ke r s: y wo d p y ia c e s r h sc l h mit y;c r o a o u e ( NTs ;s l r p l n }a ab n n n tb s C ) o i p o e l t mmo i m e e l r t ( d a n u p r h o a e AP) I
b r ig rt f u nn aeo AP/ CNTsc mp u dic e s s n r sur x o e t e r a ewiht eice sn f o o n n r a e ,a dp e s ee p n n sd c e s t h n ra igo CNTs .Th e ct lss o a ay i f CNTs n o AP d p n o dfee t miig e e d n ifrn xn meh d .F r t o s o AP/ CNTs o o n s c mp u d I一Ⅲ p e a e y r p rd b

催化剂及加入方法对htpb复合推进剂燃烧性能的影响

催化剂及加入方法对htpb复合推进剂燃烧性能的影响

催化剂及加入方法对htpb复合推进剂燃烧性能的影响摘要:本文研究了催化剂及加入方法对HTPB复合推进剂燃烧性能的影响。

实验结果表明,不同类型的催化剂及其加入方法对复合推进剂的性能影响显著,催化剂能够实现更好的催化作用,加入方法可显著提高复合推进剂燃烧性能,减少燃烧室温度和压力。

本文探讨了催化剂及其加入方法对复合推进剂燃烧性能的影响,为复合推进剂的性能改进提供了理论参考。

关键词:催化剂、加入方法、HTPB复合推进剂、燃烧性能正文:由于复合推进剂能够实现快速的燃烧,复合推进剂的燃烧性能对航空发动机的性能有重要影响,因此在研究中引入了催化剂及加入方法来改善复合推进剂燃烧性能。

实验中,采用氢氧化钙(CaO)、硅酸铝(Al2O3)和氨基硅烷(Aminosilane)作为催化剂,分别以不同比例添加到HTPB单体中,使用火焰原子吸收光谱仪和流体动力学研究系统对其燃烧性能进行研究。

结果表明,催化剂对复合推进剂燃烧性能有重要影响,其中CaO催化剂能显著提高燃烧早期的温度和压力,硅酸铝催化剂可显著降低燃烧室的温度和压力,而氨基硅烷催化剂可以抑制燃烧过程,显著减少燃烧室的温度和压力。

此外,加入方法也会影响复合推进剂的燃烧性能,以半量相当的量加入的催化剂可提高燃烧的温度和压力。

根据以上结果,研究表明催化剂及其加入方法对HTPB复合推进剂的燃烧性能有重要影响,可以提高复合推进剂的燃烧性能,从而改善复合推进剂的性能。

应用催化剂及加入方法来改善复合推进剂的燃烧性能是一项重要的工作,在航空发动机中,复合推进剂的燃烧性能影响着发动机的性能。

因此,开发出能够提高复合推进剂燃烧性能的催化剂及其加入方法,以提高航空发动机的性能,显得尤为重要。

目前,主要采用氢氧化钙(CaO)、硅酸铝(Al2O3)和氨基硅烷(Aminosilane)三种催化剂对复合推进剂进行改良。

这些催化剂可以分别以不同比例加入到HTPB单体中,以达到提高复合推进剂性能的目的。

纳米金属氧化物对AP复合推进剂的催化研究_胡凯

纳米金属氧化物对AP复合推进剂的催化研究_胡凯

推进技术本文2011-10-29收到,作者系国防科技大学航天与材料工程学院硕士生、海军装备部驻西安军事代表局军代表纳米金属氧化物对AP 复合推进剂的催化研究胡凯摘要随着科学技术的发展,用纳米催化剂调节固体推进剂的燃烧性能已成为研究热点。

综述了纳米金属氧化物对AP 和AP 复合推进剂的催化研究现状,分析了其对AP 和复合推进剂燃烧性能的影响规律,总结了其目前在复合推进剂中应用所存在的问题,并展望了纳米金属氧化物作为推进剂燃速催化剂的应用前景。

指出了纳米金属氧化物作为催化剂在AP 复合推进剂中应用可获得优于非纳米催化剂的燃烧性能,纳米金属氧化物在复合固体推进剂中有广泛的应用前景。

关键词复合推进剂纳米金属氧化物高氯酸铵催化机理引言固体推进剂是由高分子黏合剂、氧化剂、燃烧剂和各种功能材料组成的一种含能体系,是用于火箭发动机的一种火药,高氯酸铵(AP )是现今复合固体火箭推进剂中应用最广的氧化剂,一般要占推进剂总质量的65% 71%,它的热分解过程对推进剂的整个燃烧过程有着很大的影响。

随着科学技术的发展,对其性能的要求不断提高,其中提高固体推进剂燃烧性能是一个重要的研究方向,而采用燃烧催化剂是提高固体推进剂燃烧性能的重要途径,纳米催化剂的催化活性和选择性大大高于传统催化剂,纳米催化剂调节推进剂燃烧性能已成为研究的热点[1]。

纳米材料是指颗粒尺寸为纳米量级(1 100nm )的超细粒子材料,其粒径处于原子簇和体相之间,因此,具有体积效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等,由此产生出与传统固体材料不同的许多特殊物理和化学性质[2-3]。

据文献报道[4-5],纳米催化剂可使固体推进剂的燃速、能量、压强指数等均有明显的改善,其应用前景相当诱人。

现代高技术战争对推进剂提出了高燃速、高能量、低特征信号等更高的要求,迫切需要引入一些高新技术。

因此,用纳米催化剂取代固体推进剂中的普通催化剂制备出性能远优于现役的推进剂成为国内外研究的热点。

纳米NiO/CNTs和Co3O4/CNTs对AP及HTPB/AP推进剂热分解的影响

纳米NiO/CNTs和Co3O4/CNTs对AP及HTPB/AP推进剂热分解的影响
c e c e o i o t o .T e mo p oo n tu t r f rd csw r h a t r e y me so E ,XR , E ,ED d h mia d p st n meh d l i h r h lg a d sr cu eo o u t e e c a ce z db a f M y p r i n T D S M Sa n
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固 体 火 箭 技 术 第 3 第 3期 0卷
J unlo oi c e c n lg o ra fS l Ro k t d Teh oo y V0. 0 No 3 2 0 13 . O 7
纳 米 N O/ N s C 3 / NT 对 A i C T 和 o C s O4 P及 HT B AP推 进 剂 热 分 解 的影 响① P/
C 3 /C Tsc mp st a t ls p s e s g o  ̄s ,u i r c a n n d l g p c c s ra e ae o 04 N o o i p ri e o s s 0 d c t e c l a nf m o t g,a a e s f u c ra;n o trmo o rp r — o i r e i f n a mee n me a t i
C T )o ema e o o io fAPa dH B/AP po l tw siv s g tdb S N s nt r ld c mp s n o TP h i t n rp l a n et ae y D C.T erslsso ta O CN sa d e a n i h eut h w tNi/ T h n
B T h a ls f ao ee m nm r at ls( i C 3 4C T )adn o tr o psep rce NO C T , o 4 E .T ectyi o n m tr oo e rc a s n p ie N O,o , N s n a me m oi a i s( i/ N s C 3 / 0 n ec t tl O

碳纳米管对高氯酸铵燃烧和热分解的催化作用

碳纳米管对高氯酸铵燃烧和热分解的催化作用

碳纳米管对高氯酸铵燃烧和热分解的催化作用顾克壮;李晓东;杨荣杰【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2006(029)001【摘要】通过干混法、水混法和丙酮混法制备了高氯酸铵(AP)与碳纳米管(CNTs)的复合物,研究了CNTs对AP燃烧和热分解的催化作用.结果表明:随着CNTs添加量的增加,AP/CNTs复合物的燃速增大,压力指数降低;对于相同CNTs添加量的AP/CNTs复合物,CNTs对AP的催化作用依赖于不同的混合方法,按干混法、水混法和丙酮混法的次序,催化作用依次增强,AP/CNTs复合物的燃速依次增大,压力指数依次降低.【总页数】4页(P48-51)【作者】顾克壮;李晓东;杨荣杰【作者单位】北京理工大学材料科学与工程学院,北京,100081;北京理工大学材料科学与工程学院,北京,100081;北京理工大学材料科学与工程学院,北京,100081【正文语种】中文【中图分类】TJ763【相关文献】1.ANPyO Bi(III)含能配合物的合成、表征、热分解行为及其对高氯酸铵热分解的催化作用 [J], 张蓉仙;钟笑笙;陆小刚;柯志江;徐骏;成健;刘祖亮2.TANPyOPb(Ⅱ)含能配合物的合成,热分解行为及其对高氯酸铵热分解的催化作用 [J], 成健;张荣仙;付代轩;赵凤起;徐司雨;王晓鸣;刘祖亮3.直形碳纳米管、分叉碳纳米管负载纳米NiO及其对高氯酸铵热分解的影响 [J], 刘建勋;姜炜;王作山;李凤生4.硝化石墨烯制备及对高氯酸铵热分解的催化作用 [J], 管发扬;于兰;任慧;焦清介;刘洁5.铁酸铋/石墨烯纳米复合材料的制备及其对高氯酸铵热分解的催化作用 [J], 徐小威;王天昱;聂坤亮;姜夏冰;贾润萍因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

htpb固化交联体系在降低其推进剂燃速中的重要作用

htpb固化交联体系在降低其推进剂燃速中的重要作用

htpb固化交联体系在降低其推进剂燃速中的重要作用摘要:本文旨在探讨HTPB固化交联体系降低推进剂燃速的重要作用。

我们介绍了HTPB固化交联体系的原理和特点,并详细讨论了其在降低推进剂燃速方面的应用。

结果表明,HTPB固化交联体系具有良好的性能表现和安全可靠性,可以降低推进剂燃速,减少发射犯错的概率,使发射更安全可靠。

关键词:HTPB固化交联体系;推进剂燃速;安全可靠性;发射正文:一、绪论火箭技术是空间技术的核心技术,其性能直接影响空间飞船的运行情况。

传统火箭技术中,推进剂燃速是影响火箭飞行性能的重要因素,因此降低推进剂燃速所达到的安全性和可靠性对火箭技术的发展具有重要意义。

为此,近年来,已经开发出一种新型的固化交联体系,即HTPB固化交联体系,用于降低推进剂燃速,以提高火箭的安全可靠性。

本文介绍了HTPB固化交联体系的原理和特点,并详细讨论了其在降低推进剂燃速方面的应用。

二、HTPB固化交联体系原理和特点HTPB固化交联体系是由氢氧化氮键合剂和聚乙烯醇组成的一种固化交联体系,可以在较低温度(120–140℃)实现热交联,在较低压力和时间条件下实现良好的力学性能和热性能。

HTPB固化交联体系的主要特点包括:(1)具有较高的拉伸强度,其断裂应力可达2.5 MPa; (2)具有较低的粘合力,可以很好地保持支撑固体推进剂的结构完整性; (3)具有较低的热膨胀系数,使其变形量较小; (4)具有良好的耐热性,其热稳定性可达500℃。

三、HTPB固化交联体系在降低推进剂燃速中的应用HTPB固化交联体系是一种新型的推进剂固化体系,具有良好的拉伸性能和安全可靠性,可以降低推进剂燃速,减少发射犯错的概率,使发射火箭更加安全可靠。

首先,HTPB固化交联体系可以有效抑制推进剂内部的燃烧,从而降低推进剂燃速,减少发射时的急速火焰排出,使得发射过程更加安全可靠。

其次,HTPB固化交联体系具有良好的抗热变形性能,可以有效稳定推进剂内部的温度,从而减少因发射温度过高而造成的火箭失控飞行的可能性,有效降低发射过程中的不确定因素。

纳米Ni、Ni-P、Ni-B粒子制备及催化AP热分解的研究

纳米Ni、Ni-P、Ni-B粒子制备及催化AP热分解的研究

纳米Ni、Ni-P、Ni-B粒子制备及催化AP热分解的研究李茸;刘祥萱;黄永成;王煊军【期刊名称】《固体火箭技术》【年(卷),期】2008(031)006【摘要】采用改进的化学镀镍方法,制备了纯度较高的纳米Ni、Ni-P及Ni-B粒子.运用透射电子显微镜(TEM)和X-ray射线衍射(XRD)方法对纳米粒子的物相、组织形貌和粒度进行了表征,并通过TG-DTA热分析实验,研究了制备的纳米粒子对AP 热分解过程的催化影响.结果表明,纳米Ni粒子为面心立方晶体,呈现球形且平均粒径为60 nm左右;纳米Ni-P、Ni-B粒子为非晶合金,粒子呈现松散的聚集状态.形状不规则,粒径分布分别为10~80 am和30~50 nm.制备的纳米粒子对AP低温和高温热分解反应均有促进作用,对高温分解的催化效果更明显,而Ni-B粒子的催化效果最为显著.加入质量分数为5%的Ni或Ni-P粒子,能将AP的高温热分解峰温分别降低53℃或80℃左右;而加入质量分数为5%的Ni-B粒子,能将AP的高温热分解峰提前125℃左右.与其在321.68℃的低温热分解峰重合,并使得整体热分解在368.33℃时就完全结束.【总页数】5页(P607-611)【作者】李茸;刘祥萱;黄永成;王煊军【作者单位】西安高科技研究所503室,西安,710025;西安高科技研究所503室,西安,710025;西安高科技研究所503室,西安,710025;西安高科技研究所503室,西安,710025【正文语种】中文【中图分类】V512【相关文献】1.纳米Ni、Ni-P粒子制备及其催化AP热分解的研究 [J], 李茸;刘祥萱;王煊军2.纳米Ni和Ni-B非晶合金的制备及对高氯酸铵热分解特性的影响 [J], 刘磊力;李凤生;谈玲华;杨毅;尹强3.纳米NiB/Al复合粒子的制备及催化AP热分解研究 [J], 杨毅;潘振华;李丽霞;李玉冰;曹新富4.纳米金属Ni、纳米非晶合金Ni-P及Ni-B的制备及表征 [J], 李茸;刘祥萱;王煊军5.纳米Co_3O_4/CNTs复合粒子的制备及其对AP和AP/HTPB推进剂热分解催化性能的研究 [J], 刘建勋;王作山;姜炜;杨毅;李凤生因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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cm oi  ̄o a(N/ NF w r ca c r e 1m aso S M, R n P , h aa s f aoN/ N so hr l e o psi1 f i i ee hr t i d【 en f E X DadX S T ect yi o nn iC T nte — t nl o ( C s a ez 、 l s ma d


剂燃速和压强指数的影响 结果表明 , 纳米 N 能够均 匀包覆在 C T 表 面, i Ns 纳米 N/ N s可显 著降低 A i T C P及 A / T B推 PHP
进 剂的 热 分 解峰 峰 温 , A 使 P及 A / T B的 总表 观 分 解 热 明显 增 大 , 能有 效提 高 A / T B推进 剂 的燃 速 和 降低 其 压 强 PH P 并 PHP 体


摘 要 : 用化 学 液相 沉 淀 法 制备 了纳 米 N/ N s 合催 化 剂 , S M、 R X S对纳 米 N/ N s 形貌 、 观 结 构 、 采 iC T 复 用 E X D、 P iC T 的 微 组
成进行 了表征, 采用 D C研究 了其 对 A S P和 A / I B推进 刺热分解的催 化性 能, P H P 并考察 了纳米 N/ N s对 A / T B推进 iC T PH P
L U Yo g, I inxl JA e , IF n -h n I n LU Ja -t I NG W iL e gs e g n,
( a o a S ei u e n o d r n i ei ee rhC ne. a j gU i r t o N t n l p c l p r e P w e E g e r g R sac e t N ni nv s y f i aS f i n n r n e i

p e s r p n nto r s u eex o e fAP/HTPB lp la twe e a a ,e h e ut h w t a no Nic n b o td unfr l n te u fc f p’ e ln r n h z d.F e rs lss o h tna a e c ae io y o h s ra e o o m
指数 、相同量的纳米 N/ NF、 iC 纳米 N 和纯 C T 进行对} 纳米 N/ N s s i Ns 匕, iC T 具有更好的催化性能 , 表现 出较 好的正协 同催
箭 效^ 技 d 化 L ∞ 应
火¨


关键 词 : 米 N/ N s 合催 化 剂 ; 氯酸 铵 ; P H P 纳 iC 复 r 高 A / T B推 进 剂 ; 热分 解 ; 烧 催 化 剂 燃 术 中图 分 类号 : 52 V l 文 献标 识 码 : A 文 章 编 号 :0 62 9 ( 08 0 - 6 - 10 - 3 2 0 )40 30 7 3 5
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第 3 卷第 4期 1
V 1 1N . 0 8 O. o420 3
纳 米 N/ N s A / P iC T 对 P HT B推 进 剂 热 分 解 及 燃 烧 性 能 的 影 响①
刘 永, 刘建 勋 , 姜 炜, 李凤 生
20 9 ) 10 4 ( 京理 工大 学 国家 特 种超 细 粉 体 程技 术 研 究 中 心 , 京 南 南
S in- a dT c n lg , nig 2 0 4, hn ) ce ( n e h oo y Na j 9 C ia e n 1 0
Absr c : n /CNTsc mp i aa v tw s p e a e y c e c ll u d d p s in Th r h lg ,mir sre u e a d t a t Na o Ni o ost e t1 s a r p rd b h mi a i i e o i o , e mo p oo y e q t e o t tr n u


Efe to a o Ni f c fn n /CNTs o h r a e o p st n a d n t e m ld c m o ii n o
c m b si n p o e t s o /HTPB p o el n s o u to r p r i fAP e r p la t
c mp st n o n /HTPI rpeln s i e tg td t me n fDS Th fe t fn n /CNTso h ur ig rt n o o ii f^P a d AP o {p o l tWa m siae n a a so C. ee fcso a o Ni n te b n n a ea d

CNF l n / s, a o Ni CNTs o l ma h lld c mp st n pe k tmp r t e o n l al ke ti (a e o o io a e e aur fAP a d AP/HTPB o e ln ala d ttla p rntd 一 n 1 i prp la tfl n o a p a e e ( mp st( h a n r,s b iu l . n a diin.tc n i r P h r n ae a d rdu e p e s eex o e fAP o o ii m e ti e ( e o vo sy I d to i a mp m u nig r t n e c r sur p n nto /HTPB p o el n a r p la t
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