HAN基凝胶发射药的性能
水凝胶发射率
水凝胶发射率
水凝胶发射率是测量水凝胶中光子发射强度所定义的物理量，它是由水凝胶对加热和受激促所发出光谱强度占加热和受激能量比值来估算的。
由于水凝胶具有弹性性质，它会发出一定的自发发射和一定的激发发射。
激发发射是指在水凝胶中的热力学均衡已经达到的前提下，光子能量被激发释放到光子带中，以产生出发射强度。
自发发射是指水凝胶自身发出的无需激发能量的发射强度。
水凝胶发射率是从材料特性来评估物体能量状态的重要指标，它可以用来检测可见光范围内的水凝胶材料的发射谱的强度，也可以用于评估水凝胶的放热状态。
水凝胶发射率的测量也同时涉及另一个重要参数——吸收率，它描述了水凝胶在可见光范围内的能量吸收程度。
使用水凝胶发射率和吸收率来测量材料的性能可以为科学研究提供有价值的参考数据，同时也为工业领域提供更好的产品质量控制和预测实施服务。
因此，水凝胶发射率是一个重要的测试指标，它能够有效地衡量水凝胶材料在产品开发和质量控制中的性能，尤其是在成像和检测方面的应用工作中，对保证检测精度和可靠性非常重要。
凝胶性能直指标以及测定
前言凝胶又称冻胶。
溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的液体（在干凝胶中也可以是气体），这样一种特殊的分散体系称作凝胶。
没有流动性。
内部常含有大量液体。
例如血凝胶、琼脂的含水量都可达99%以上。
可分为弹性凝胶和脆性凝胶。
弹性凝胶失去分散介质后，体积显著缩小，而当重新吸收分散介质时，体积又重新膨胀，例如明胶等。
脆性凝胶失去或重新吸收分散介质时，形状和体积都不改变，例如硅胶等。
由溶液或溶胶形成凝胶的过程称为胶凝作用（gelation）。
表征凝胶性能的参数主要有黏度、粘弹性、静切力、强度等指标。
其中凝胶结构的微观网状结构是影响凝胶的强度、静切力、强度以及粘弹性的主要因素，因此了解凝胶结构的微观结构是非常必要的。
凝胶各参数解释如下：①内聚性（cohesiveness）对于第一次穿冲的变形程度指样品抵御第二次穿冲相用第二次穿冲的用功面积与第一次用功面积的比值来表示。
可表征凝胶样品内部的黏合力；②黏附性（adhesiveness），指样品为克服与之接触的探头的表面吸引力所需要的功（N·mm）；③胶黏性（gumminess），与硬度及内聚性有关，将凝胶视为半固态物时表征嚼碎至可吞咽程度所需的力（N）；④弹性（springiness），外力作用时的形变及去力后的恢复程度（mm）。
指在第一次穿冲过程中样品变形后“弹回”的程度。
也用第二次穿冲的测量高度与第一次穿冲的测量高度的比值表示；⑤硬度（hardness），使凝胶达到一定变形程度所需的力（N），表征凝胶保持形状的内部结合力。
常用第一次下压样品时的压力峰值来表示。
无论采用何种实验方法直接测量聚合物流体的黏度都是表观勤度而非绝对黏度。
聚合物溶液在流动过程中除了进行不可逆的乳性流动外，还可能发生部分可逆的弹性变形。
流体的实际载度本来应该完全源于不可逆的线性流动而不包括高弹变形。
所以实验测试的表观郭度值总是低于实际勤度，于是常常用“表观黏度“以区别实际黏度。
凝胶的特性有哪些？
凝胶的特性有哪些？一、凝胶的定义和组成凝胶是一种物质的状态，具有固态的形态，但含有大量的液体。
凝胶的主要成分包括溶剂和凝胶剂。
凝胶剂是一种可溶于溶剂中的高分子化合物，当溶剂浓度达到一定程度时，凝胶剂通过形成三维网络结构而将溶剂捕捉其中，形成凝胶体系。
二、凝胶的特性1. 高黏度和流变性：凝胶的黏度和流动性是其最显著的特点之一。
由于凝胶内部存在大量的凝胶剂网络，黏度较高，流经凝胶的物质会受到阻滞，导致流动速度较慢。
这种特性使得凝胶常被应用于液体控制和缓释药物等领域。
2. 结构稳定性：凝胶的结构稳定性保证了其能够长时间维持在凝胶状态，并且具备较好的机械强度。
这一特性使得凝胶在制备材料、医药领域等方面具备广泛应用潜力。
3. 吸附能力：凝胶由于其网状结构和多孔性，具有较高的吸附能力。
这使得凝胶在吸附、分离、过滤等领域有着重要的应用。
例如，凝胶在水处理中可以用于去除重金属离子。
4. 变温特性：某些凝胶体系在温度变化时会发生体积变化，这被称为热致变形。
凝胶的这种特性被广泛应用于温度敏感材料、智能织物等领域。
5. 生物相容性：许多凝胶材料是生物相容性的，即它们与生物体具有良好的相容性，不会引起明显的异物反应或毒性。
这一特性使得凝胶在医药、组织工程等领域有广泛的应用前景。
三、凝胶的应用领域1. 医药领域：凝胶在医药领域的应用非常广泛，例如，可以用于制备药物缓释系统、人工皮肤、人工关节等。
凝胶能够将药物稳定地封装在内部，实现缓慢释放，提高药物的疗效和减少副作用。
2. 化妆品工业：凝胶被广泛应用于化妆品工业中，可以作为香水、护肤品、彩妆等产品的基底，具有良好的保湿性和黏附性。
3. 生物工程：凝胶在生物工程领域也具有重要的应用潜力。
例如，可以用于培养和支撑细胞生长，构建组织工程模型。
4. 食品工业：凝胶在食品工业中有着广泛的应用，可以用于制备果冻、泡沫糖、冻品等产品，提供良好的口感和稳定性。
5. 材料领域：凝胶在材料领域的应用也非常丰富，例如，可以用于制备柔性传感器、电池电解液、染料敏化太阳能电池等。
凝胶剂的特点
凝胶剂的特点凝胶剂是一种能够形成凝胶状态的物质，具有特殊的物理和化学性质。
它们具有许多独特的特点，使其在各个领域得到广泛应用。
本文将围绕凝胶剂的特点展开讨论，并且结合标题中心扩展下进行描述。
1. 高黏度：凝胶剂具有较高的黏度，即具有较大的内聚力和粘附力。
这种高黏度的特点使得凝胶剂能够形成稳定的凝胶结构，并且能够在受力时保持形状不变。
在工业生产中，高黏度的凝胶剂常用于粘合、密封和润滑等方面。
2. 可逆性：凝胶剂具有可逆性，即可以在温度、pH值或其他外界条件改变的影响下发生凝胶-溶胀转变。
这种可逆性使得凝胶剂在药物控释、智能材料和生物医学领域中得到广泛应用。
例如，在药物控释系统中，凝胶剂可以通过调节温度或改变pH值来控制药物的释放速率。
3. 可变形性：凝胶剂具有较高的可变形性，即可以通过改变外界条件或施加外力来改变其形状和结构。
这种可变形性使得凝胶剂在生物医学工程和纳米技术领域中具有重要应用。
例如，在组织工程中，凝胶剂可以通过外界刺激来模拟生物组织的力学特性，从而促进组织的修复和再生。
4. 多功能性：凝胶剂可以根据需要进行功能化改造，使其具有多种功能。
例如，通过在凝胶剂中添加药物或生物活性物质，可以实现药物缓释、细胞培养和组织工程等功能。
同时，凝胶剂还可以通过改变组成和结构来调控其力学性能、生物相容性和生物降解性能。
5. 水溶性：许多凝胶剂具有良好的水溶性，能够在水中快速溶解和形成凝胶结构。
这种水溶性的特点使得凝胶剂在药物控释、生物传感和环境保护等方面得到广泛应用。
例如，在药物控释系统中，凝胶剂可以通过水溶性来实现药物的溶解和释放。
6. 生物相容性：凝胶剂具有良好的生物相容性，能够与生物体组织相容并且不引起明显的毒性或免疫反应。
这种生物相容性的特点使得凝胶剂在生物医学工程和组织工程领域中得到广泛应用。
例如，在组织工程中，凝胶剂可以作为细胞培养的基质，提供细胞黏附和生长所需的支持。
7. 可控性：凝胶剂具有较好的可控性，能够通过调节配方、制备条件和外界刺激等方式来控制其物理和化学性质。
发射药的基本性能解读
2、燃烧性质
• 发射药反应的主要形式是燃烧反应，燃烧产生高温、高压 的气体再推动弹丸运动。 • 燃烧过程中燃气的热能转化为弹丸的动能和后座能等其它 形式的能量。 • 在能功转换的过程中，发射药只有部分能量转换为弹丸所 需要的动能，其转化效率和过程的安全性，都取决于发射 药的燃烧和能量释放的速率。 • 下表列出了几种发射药的燃烧性质。
QV ( g ) QV 41.536 nH2O
• 式中：nH2O——1kg火药爆发产物中水的质量摩尔浓度， mol/kg；41.536——水在298K时的摩尔汽化热，kJ/mol。
• 1kg发射药在初温298K、隔绝氧和定压条件下进行燃烧， 并使反应物冷却到初温，水为气态时所放出的热量称为水 为气态的定压爆热，以Qp(g)表示，单位kJ/kg。 • 火药定压爆热与定容爆热的关系为 •
4082
2455 965.4
2782-3140
2800 286-356
比热容比
1.2250
1.2543
1.2385
应用
120mm等高初 速火炮
130、152mm等 火炮
155mm等中、 大口径火 炮
155mm等远射 程火炮
点火、抛撒、 爆破
back
• 1kg发射药在初温298K、隔绝氧和定容条件下进行燃烧， 并使反应物冷却到初温，水为液态时所放出的热量称为定 容爆热，以QV表示，单位kJ/kg。 • 对于水为气态的定容爆热，常以QV（g）表示，单位kJ/kg。 在298K温度下与QV的关系为
混合酯发射药
双基发射药
单基发射药
三基发射药
黑火药
德国JA2
俄HIT-3
美国M6
美国M30
火药力/(KJ· kg-1)
用于航天推进的HAN基液体单元推进剂
有 关 ＨＡＮ 基 单 元推 进 剂 各 种 配 方 的 考 虑 主要
集 中于燃料组分和水 的含量 ． 推进剂 性能取决于推 进剂混合物 中的水量 。水越多 ， 气温度越低 ， 排 比冲 越低 ｉ 当排气 相对 分子质量最 小时得 到的配方或燃
学家发现 以 Ｈ Ｎ为 基的液体单元推 进剂是最有 希 Ａ
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（ 总第 ８ ５期）
化 学推进剂与 高分子材料 行 了研究并取得 了一 些进展 ， 在燃 料组分 的选 择上 已筛选了近百余种材料 ， 在建 立的 ５个推进剂 配方 基础上对推进荆 的点火和燃烧性能进行 了研究。在
优 化 的 配 方 ，５ 的 燃烧 效 率 时 ， 比 冲 可 达 ２ ０ｓ ９％ 其 ７ ， 此 时燃 温 为 ２５ ０Ｋ， 气 是 大 量 的水 。 ０ 排
其先进性。
２ １ 安全 ・ ． Ｉ 生
供应 和控制系统使它非 常有 吸引 力， 而它 的高可靠
性 和低成本可以和双基推进剂的高 比冲相媲美 。肼
（ ２ｈ 是迄今为止使 用最广 泛的单元推进剂 ， ＮＩ） － 它已 被应 用于姿态控制发 动机、 火箭和气 体发生器。然
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１ ・ ２
化 学推进刺与高分子材料
２ ０ 年第 １ ０２ 期
用 于 航天 推 进 的 ＨＡＮ 基 液体 单 元推 进 剂
周劲松 桂 林 孙莲萍 马美华 于海成
（ 黎明ｇＴ研 究院 摘要 洛阳 ４ １ ０ ） ７ ０ １
HAN基绿色推进剂点火技术研究进展
HAN基绿色推进剂点火技术研究进展王新强;邓康清;李洪旭;余小波【摘要】The recent research and application of the ignition technology of HAN-based green propellants at home and abroad is reviewed to solve the difficulty commonly existing in ignition of HAN-based green propellants.Several ignition methods of the HAN-based liquid propellants includes catalytic decomposition ignition method,electric spark ignition method,electrolytic ignition method and laser ignition method.The HAN-based jel propellant still uses conventional ignition methods,which is difficult to achieve ignition.The electrolytic ignition method can achieve ignition,combustion and flameout control of a novel HAN-based solid propellant under the condition of voltage control.The analysis results indicate that the electrolytic ignition method can improve the ignition effectiveness of HAN-based propellant obviously,and is the development direction of HAN-based propellants.%针对HAN基绿色推进剂普遍存在点火困难的问题,总结了国内外HAN基绿色推进剂点火技术的研究和应用情况.HAN基液体推进剂的点火方式主要包括催化分解点火、电火花点火、无弧点火、电解点火和激光点火.HAN基凝胶推进剂仍采用传统烟火药方式,难以实现点火.HAN基固体推进剂采用电极电解点火方式,在电压的控制下实现了点火、燃烧和熄火可控.分析认为,采用电解方式能够显著提高HAN推进剂的点火效率,是HAN基推进剂点火技术的发展方向.【期刊名称】《火箭推进》【年(卷),期】2017(043)002【总页数】5页(P72-76)【关键词】硝酸羟胺;催化点火;电点火;电解点火【作者】王新强;邓康清;李洪旭;余小波【作者单位】湖北航天化学技术研究所,湖北襄阳,441003;湖北航天化学技术研究所,湖北襄阳,441003;湖北航天化学技术研究所,湖北襄阳,441003;湖北航天化学技术研究所,湖北襄阳,441003【正文语种】中文【中图分类】V434-34硝酸羟胺（hydroxy lammonium nitrate，HAN）一般以水溶液形式存在。
HAN基单元推进剂研究研究综述
HAN基单元推进剂研究研究综述摘要：介绍了国内外近三十年来硝酸羟胺（HAN）为基的液体单元推进剂在在燃烧速率、化学反应动力学和燃烧火焰结构特征的研究现状。
并对HAN基单元推进剂作为肼类推进剂的替代物在新概念武器和航天推进方面的应用作出展望，对未来工作中存在的问题进行了讨论。
关键词：硝酸羟胺燃烧速率化学反应动力学火焰结构0 背景单元推进剂系统的发展已经历数十年，它简单的供应系统和控制系统使它具有非常的吸引力，而它的高可靠性和低成本可以和双基推进剂的高比冲相媲美。
肼（N2H4）是使用最广泛的单元推进剂，广泛用于姿态控制、轨道控制和气体发生器。
然而，肼类燃料的主要缺陷是毒性和易燃性的危害，这些都需要昂贵的地面支持和保障系统，从而限制了肼类燃料用于一些小型和廉价的空间飞行器。
随着人类环保和可持续发展意识的提高，推出性能更好，环境有好的单元推进剂已成为推进剂领域的一种迫切需要。
近年来，随着人们探索外层空间活动和商业发射活动的日趋频繁，空间发射费用的提高，需要提高发射性能以及发射相关的环境问题正在改变着火箭的设计和推进剂选择的标准，除却所考虑的比冲和密度外，环境因素、操作性能、成本都是目前考虑的关键因素。
这些因素引起人们对HAN基单元推进剂表现出强烈的兴趣，因为它能提供简单、安全、可靠、低成本和高性能的单元推进剂系统。
硝酸羟胺（HAN）是一种富氧化合物，主要应用于放射性元素提取、核原料的处理及核废料的再生等。
自20世纪70年代起，美国军方开始了以HAN为基的液体枪炮发射药的研究，已研究出多种配方的液体发射药。
同时，美国国家航天和航空局（NASA）在TOMS-EP、TRMM和MAP三个推进剂发射项目上对HAN基和N2H4单元推进剂进行了研究，结果表明，HAN 基单元推进剂和使用N2H4单元推进剂相比，所使用的燃料质量、燃料体积、储仓容积、储仓质量都有所减小。
HAN 基系列单元推进剂主要由硝酸羟胺（HAN ）、三乙醇胺硝酸盐（TEAN ）和水按一定比例配成，目前公认较好的配方是LP1845和LP1846。