储氢材料在高能固体火箭推进剂中的应用
河北省2021届新高考预测猜题卷-化学试题(含解析)

2021年高考化学预测猜题卷 新高考版可能用到的相对原子质量:H-1 N-14 O-16 F-19 Na-23 P-31 S-32 Mn-55 Fe-56一、选择题:本题共10小题,每小题2分,共20分。
每小题只有一个选项符合题目要求。
1.从古至今化学均与生活、生产密切相关。
下列说法错误的是( ) A.战国曾侯乙编钟属于青铜制品,青铜是一种合金 B.敦煌莫高窟壁画中绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜 C.港珠澳大桥水下钢柱镶铝块防腐的方法为牺牲阳极的阴极保护法D.大兴机场的隔震支座由橡胶和钢板相互叠加黏结而成,属于新型无机材料 2.下列化学用语正确的是( ) A.4NH Cl 的电子式:B.4CCl 的比例模型:C.2S -的结构示意图:D.质量数为238、中子数为146的铀(U)核素:238U 1463.下列离子方程式书写正确的是( )A.碳酸氢铵稀溶液中加入足量烧碱溶液:2343322HCO NH 2OH CO NH H O H O -+--+++⋅+B.向2FeI 溶液中通入等物质的量的2Cl :23222Fe 2I 2Cl 2Fe I 4Cl +-+-++++C.()33Fe NO 溶液中加入过量的HI 溶液:3222Fe 2I 2Fe I +-+++D.明矾溶液中滴入2Ba(OH)溶液使24SO -恰好完全沉淀:2324432Ba 3OH Al 2SO 2BaSO Al(OH)+-+-+++↓+↓4.A N 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.284 g 2424Na SO Na HPO 和固体混合物中,阴离子总数小于2A NB.0.1A N 个3Fe(OH)胶体粒子的质量为10.7 gC.常温下,pH=2的盐酸中的H +总数为0.01A ND.14 g 聚乙烯()含有的质子数目为8A N5.3AlH 是一种储氢材料,可作为固体火箭推进剂中的金属燃烧剂。
通过激光加热引发3AlH 的燃烧反应,燃烧过程中其表面温度随时间的变化关系如图所示。
高三第二轮 尖子生 专练11 反应热选择题40题- (原卷版)

专练11 反应热选择题一、盖斯定律应用型 1.(2021年1月高三八省联考河北卷)已知25℃、101kPa 下,1mol 水蒸发为水蒸气需要吸热44.01kJ2H 2O (l )2H 2(g )+O 2(g )∆H =+571.66kJ ·mol -1C (s )+H 2O (g )CO (g )+H 2(g )∆H =+131.29kJ ·mol -1 则反应C (s )+21O 2(g )CO (g )的反应热为( )。
A .∆H =-396.36kJ ·mol -1 B .∆H =-198.55kJ ·mol -1 C .∆H =-154.54kJ ·mol -1 D .∆H =-110.53kJ ·mol -12.(2021年1月高三八省联考辽宁卷)己知(g )+H 2(g )CH 3CH 2CH 3(g )△H =-157kJ/mol 。
已知环丙烷(g )的燃烧热△H =-2092kJ ·mol -1,丙烷(g )的燃烧热△H =-2220kJ ·mol -1,1mol 液态水蒸发为气态水的焓变为△H =+44kJ ·mol -1。
则2mol 氢气完全燃烧生成气态水的△H (kJ ·mol -1)为( )。
A .-658B .-482C .-329D .-285 3.(河南省百强名校2022届高三上学期11月联考)用一氧化碳还原氮氧化物,可防止氮氧化物污染。
已知:ⅰ.2C (s )+O 2(g )2CO (g )△H =-221kJ ·mol -1ⅱ.N 2(g )+O 2(g )2NO (g )△H =+180kJ ·mol -1ⅲ.2CO (g )+2NO (g )2CO 2(g )+N 2(g )△H =-747kJ ·mol -1 则12gC (s )完全燃烧所放出的热量为( )。
氢能源在航天领域中的应用与技术突破

氢能源在航天领域中的应用与技术突破随着气候变化和能源安全的日益引起关注,氢能源作为清洁、高效、可再生的能源逐渐受到人们的关注。
在航天领域,氢能源的应用潜力巨大。
本文将探讨氢能源在航天领域中的应用以及相关技术突破。
一、氢能源在航天运输中的应用1. 火箭推进剂的替代火箭发射是航天活动中最关键的部分,传统的火箭推进剂使用石化燃料,如液氧和石油燃料。
然而,这些燃料产生的废气和废热对环境造成了很大的污染。
氢气具有高能量密度和零污染的特点,是替代传统火箭推进剂的理想选择。
目前,国际上已经研发出了氢气火箭。
氢气火箭的主要优势在于零排放,从而减少对大气层的污染。
此外,氢气火箭的燃烧产物仅为水,不会对地球环境产生任何负面影响。
2. 燃料电池在航天器上的应用燃料电池是将氢气和氧气通过电化学反应转化为电能的装置。
在航天器上,燃料电池可以为各种电力需求提供可靠的能源。
与传统的电池相比,燃料电池具有较长的使用寿命和更高的能量密度。
此外,燃料电池还可以通过再生能源产生的氢气进行充电,具有可持续发展的特点。
因此,在航天器上广泛应用燃料电池技术可以提高航天器的效能和可持续性。
二、氢能源在航天领域的技术突破1. 氢气的储存与传输技术在航天活动中,氢气的储存和传输是一个重要的技术难题。
相对于传统石化燃料,氢气的能量密度较低。
因此,开发高效的氢气储存和传输技术是关键。
目前,科学家正在研发新的储氢材料、液氢储存技术和氢气传输管道,以提高氢气的储存能力和传输效率。
2. 燃料电池的稳定性与成本燃料电池在航天器上的应用还面临着稳定性和成本的挑战。
由于航天器往往需要在极端的环境条件下运行,燃料电池的稳定性对于保证航天器的安全和可靠性十分关键。
此外,燃料电池技术的成本也需要进一步降低,以提高航天器的经济性。
为了解决这些问题,科学家们在材料选择、电解质稳定性和制造工艺等方面进行了大量的研发工作。
三、氢能源在航天领域的前景与挑战氢能源在航天领域中具有广阔的应用前景,但也面临一些挑战。
化学储氢技术

化学储氢技术化学储氢技术是一种利用化学反应将氢气稳定地储存在物质中的方法。
作为一种潜在的氢能源载体,储氢技术在解决未来能源需求和环境保护方面具有重要意义。
本文将介绍化学储氢技术的原理、应用和发展前景。
一、原理化学储氢技术主要通过化学反应将氢气分子稳定地储存在物质中。
常见的化学储氢材料包括金属氢化物、化合物和复合材料等。
这些材料具有高储氢量、可逆储氢性能和较低的储氢和释放温度等特点。
以金属氢化物为例,其储氢原理是金属和氢气反应生成金属氢化物。
当需要释放储存的氢气时,加热或引入催化剂等外界条件可以将金属氢化物分解,释放出氢气。
这种储氢方式具有高储氢密度和相对较低的操作温度,但由于反应热效应等问题,还需要进一步的研究和改进。
二、应用化学储氢技术在氢能源应用中具有广阔的前景。
其中,氢燃料电池车辆是最具潜力的应用领域之一。
化学储氢材料可以作为氢燃料电池车辆的氢气储存系统,提供高储氢密度和稳定的氢气供应。
相比于传统的气体储氢方式,化学储氢技术具有更高的能量密度,可以提高车辆的续航里程。
此外,化学储氢技术还可以应用于储能系统、航天航空领域和工业生产等多个领域。
在储能系统中,化学储氢可以应对能源存储和调峰需求,提高能源利用效率。
在航天航空领域,化学储氢材料可以作为火箭推进剂和导航卫星等的氢气源。
在工业生产中,化学储氢技术可以应用于氢气储存和供应,满足工业生产过程中对氢气的需求。
三、发展前景化学储氢技术在未来氢能源发展中具有重要的地位。
目前,研究人员正在不断探索新的储氢材料和储氢系统,以提高储氢容量和效率。
金属有机框架(MOF)和氢气化石墨烯等新材料正在不断涌现,为储氢技术的发展提供了新的思路和方法。
此外,研究人员还致力于解决储氢材料的再生问题,提高储氢系统的循环利用性能。
通过改进催化剂和反应条件等手段,可以实现快速、高效的储氢和释放过程,进一步提升化学储氢技术的实用性和可行性。
总的来说,化学储氢技术具有广泛的应用前景和发展潜力。
储氢材料的应用前景

储氢材料的应用前景储氢技术是一种重要的清洁能源技术,可以有效地解决传统燃料资源的枯竭和环境污染问题。
而储氢材料作为储氢技术的核心,其应用前景备受关注。
本文将从储氢材料的种类、特点以及应用前景等方面展开探讨。
首先,储氢材料主要包括吸氢合金、碳基材料、金属有机骨架材料等。
这些材料具有高储氢密度、良好的可逆性、稳定性和安全性等特点,可以满足不同应用场景的需求。
吸氢合金具有较高的储氢密度,碳基材料具有丰富的资源和良好的可再生性,金属有机骨架材料具有多孔结构和可调控性等优点,为储氢技术的发展提供了多种选择。
其次,储氢材料在汽车、航空航天、储能等领域具有广阔的应用前景。
在汽车领域,储氢技术可以实现零排放,提高能源利用效率,解决传统燃油车辆的环境污染和能源安全问题。
在航空航天领域,储氢技术可以实现航空器的长航程和大载荷,为航空航天事业的发展提供新的动力源。
在储能领域,储氢技术可以实现能源的高效储存和可再生利用,为能源转型和可持续发展做出重要贡献。
另外,随着储氢技术的不断发展和完善,储氢材料的研究也在不断深入。
一些新型的储氢材料,如金属有机骨架材料、多孔有机聚合物等,具有更高的储氢密度和更好的可控性,为储氢技术的商业化应用提供了新的可能性。
同时,一些先进的储氢材料制备技术和储氢系统集成技术也在不断涌现,为储氢技术的推广应用提供了更多的选择和支持。
综上所述,储氢材料作为储氢技术的核心,具有重要的应用前景。
随着清洁能源技术的不断发展和完善,储氢技术将成为未来能源领域的重要发展方向,而储氢材料作为技术的基础和关键,将在这一过程中发挥重要作用。
因此,加强储氢材料的研究和应用,推动储氢技术的商业化进程,对于实现清洁能源的可持续发展具有重要意义。
相信在不久的将来,储氢技术将为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
金属材料之储氢材料

储氢材料通过物理吸附或化学反 应的方式储存氢气,具有高容量 、高纯度、低成本等优点。
储氢材料的分类
根据储氢原理,储氢材料可分为 物理吸附储氢和化学反应储氢两
类。
物理吸附储氢材料主要利用材料 表面的物理吸附作用储存氢气, 具有较高的储存密度和安全性。
化学反应储氢材料通过化学反应 将氢气储存于材料的化学键中, 具有较高的储存容量和较低的成
02 金属储氢材料的特性
金属储氢原理
金属与氢气发生反应,通过物理吸附或化学键合的方式将氢气储存于金属材料中。
金属储氢过程中,氢气与金属原子之间相互作用,形成稳定的金属氢化物。
金属储氢的原理主要基于金属的化学性质和晶体结构,不同的金属具有不同的储氢 能力和特性。
金属储氢材料的优点
01
02
03
高储氢密度
燃油效率和环保性能。
汽车热能回收
03
金属储氢材料可以吸收和释放大量的热能,可用于汽车热能回
收和利用。
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降低成本和提高安全性
成本
金属储氢材料的成本较高,限制了其 大规模应用。通过降低材料成本、优 化制备工艺和提高回收利用率,可以 降低金属储氢材料的成本。
安全性
金属储氢材料在充放氢过程中存在一 定的安全隐患。因此,提高金属储氢 材料的安全性是当前面临的重要挑战。 通过改进材料结构和控制反应条件, 可以降低安全风险。
材料复合化
金属间化合物
多层复合材料
通过控制金属元素的配比和合成条件, 制备具有优异性能的金属间化合物储 氢材料。
将不同种类的金属储氢材料进行多层 复合,利用各层材料的优点实现优异 的综合性能。
纳米复合材料
将金属储氢材料与纳米尺度的其他材 料(如碳纳米管、陶瓷颗粒等)进行 复合,以提高材料的储氢性能和机械 强度。
硼烷合乙二胺的点火、燃烧及热解特性

硼烷合乙二胺的点火、燃烧及热解特性杨澍;郑雄飞;黄雪峰;李盛姬;郭艳辉【摘要】为探索高氢含量硼烷合乙二胺储氢材料在空气中的燃烧性能,使用气相合成方法制备了硼烷合乙二胺(EDAB)微米颗粒.通过连续激光点火实验,测试了其点火和燃烧参数;通过在氮气和空气中的热解实验,研究了其燃烧过程机理.结果表明,硼烷合乙二胺的燃烧具有点火延迟时间短、点火能量低的特点,在常温常压静止空气流中,点火功率密度为109W/m2量级时,微米级硼烷合乙二胺的点火延迟时间为0.0002~0.0009s,最小点火能量仅0.0001J;其连续激光点火燃烧过程分为两个阶段,分别产生亮蓝色与黄色火焰.结合材料在氮气及空气中的热解行为,推测该材料燃烧第1阶段蓝色火焰对应其热解释放氢气的燃烧,第2阶段的黄色火焰对应其骨架高温裂解所生成挥发物的燃烧.%To explore the combustion characteristics of ethylenediamine bisborane hydrogen storage material with high hydrogen content in air, the ethylenediamine bisborane micro particles were prepared by a gas phase synthesis method. Its ignition and combustion parameters were tested by a continuous laser ignition test. The mechanism of combustion process was studied by pyrolysis experiments in nitrogen and air. The results show that ethylenediamine bisborane has the characteristics of short ignition delay time and small ignition energy. In a stagnation air flow at atmospheric temperature and pressure, as ignition power density reaches the order of magnitude of 109W/m2, the ignition delay time of micro ethylenediamine bisborane is 0.0002-0.0009s and minimum ignition energy is 0.0001J. The continuous laser ignition combustion process is divided into two stages, which produce bright blueflame and yellow flame, respectively. Combined with the pyrolysis behavior of materials in nitrogen and in air, it can be inferred that blue flame results from the combustion of hydrogen released in the first stage, and yellow flame shown in the second stage results from the combustion of pyrolysis products at higher temperature.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2016(039)005【总页数】6页(P40-45)【关键词】硼烷合乙二胺;火箭推进剂;储氢材料;激光点火;高能量密度材料【作者】杨澍;郑雄飞;黄雪峰;李盛姬;郭艳辉【作者单位】杭州电子科技大学物理系, 浙江杭州310018;复旦大学材料科学系,上海200433;杭州电子科技大学物理系, 浙江杭州310018;杭州电子科技大学材料与环境工程学院, 浙江杭州310018;复旦大学材料科学系, 上海200433【正文语种】中文【中图分类】TJ55;TQ203在含能材料应用中,富含氢元素的材料作为添加剂可有效提高推进剂的燃烧热及其稳定性[1]。
固体推进剂

——美国高能ETPE层状发射药及装药研究为电热化学炮的发展提供了有力支持
从上世纪末开始,美国就在为未来武器系统(电热化学炮)研制采用无溶剂法 制造的高能量、高性能拼合式夹层(co-layered)ETPE发射药。该新型发射药采用 高密度含能热塑性弹性体(ETPE)粘合剂,已制成含BAMO-NMMO、增塑剂 (BDNPA/F)和RDX的4种快燃配方(密度为1.6675g/cm3,火药力为1267.17J/g, 火焰温度为3252K)以及含RDX、NQ和BAMO-NMMO的3种慢燃配方(密度在 1.5923~1.6159g/cm3之间,火药力为1022.45或1050.92J/g,火焰温度为2473K或 2543K)。
赫,现有的防空系统几乎无法防御。
——美国推出多种不敏感推进剂
包括: 端羟基聚醚(HTPE)复合推进剂 钝感NEPE推进剂 钝感低特征信号XLDB推进剂 这些推进剂明显改善钝感特性,能量水平和其他性能无显著下降。 美国研制了HTCE/聚醚推进剂和ARC-9131推进剂(5%Al、65%硝胺、PEG、 混合硝酸酯),它们也具有良好的不敏感特性
此外,美国陆军研制的ETPE层状高能发射药引入纳米含能材料,具有高能量 (火药力约为1300J/g)、低毒和不敏感等优势; 法国成功研制出NENA基高能层状发射药; 荷兰采用计算机软件控制,扩大层状发射药的同步挤出规模。
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储氢材料在高能固体火箭推进剂中的应用杨燕京;赵凤起;仪建华;罗阳【摘要】系统介绍了金属氢化物、金属配位氢化物、金属氮氢化合物以及氨硼烷等储氢材料,在此基础上总结了储氢合金、轻金属氢化物和金属硼氢化合物在高能固体火箭推进剂领域的应用研究进展,指出上述储氢材料能够促进推进剂组分的分解,改善推进剂的燃烧性能并提高推进剂的能量性能;同时分析了各类储氢材料在高能固体推进剂中的应用前景和制约因素,提出金属氢化物和金属配位氢化物是可能应用于高能固体火箭推进剂的储氢材料;同时,需重点关注储氢材料对氧气和水的高敏感性以及与推进剂的相容性差等可能的制约因素。
附参考文献37篇。
%The hydrogen-storage materials including the metal hydrides,metal complex hydrides,metal amides/imides and ammonia borane,were systematically introduced.Based on this,the research progress on the utilization of hydrogen-storage alloys,light metal hydrides and metal borohydrides in high-energy solid rocket propellants was summerized.It is pointed out that the above-metioned hydrogen-storage materials can promote the decomposition of components of propellants,improve its combustion properties and enhance its energy performances.Moreover,the prospects and limitations of applications of all kinds hydrogen-storage materials in high-energy solid rocket propellants were analyzed.It is proposed that metal hydrides and metal complex hydrides are promising candidates as additives in high-energy solid rocket propellant.Much attention should be paid to the possible limitations that hamper the utilization of hydrogen-storage materials in propellants,such as the highsensitivity of hydrogen-storage materials to oxygen and moisture and their potentially poor compatibility with the present propellants,with 37 references.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】7页(P8-14)【关键词】固体推进剂;储氢材料;推进剂燃烧;金属氢化物;金属配位氢化物;金属氮氢化合物;氨硼烷【作者】杨燕京;赵凤起;仪建华;罗阳【作者单位】西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安 710065;西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安 710065;西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;V512引言对于固体推进剂而言,提高能量水平始终是其发展的核心方向,其中,降低燃烧室内燃气的平均分子质量是一种提高推进剂比冲的有效方法。
将H2引入固体推进剂的燃烧过程中可显著降低燃气的平均分子质量;此外,H2的燃烧能放出大量的能量。
因此,将H2储存在推进剂组分中,使其在发动机工作时释放出并参与推进剂的燃烧,可以有效提高固体推进剂的能量水平[1]。
现有储氢技术主要包括高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢3大类[2]。
其中,仅有固态储氢能够满足在固体推进剂中应用的要求。
固态储氢技术指通过氢与固态材料之间的物理或化学作用,将氢储存在材料中的技术。
根据氢与固态材料作用机理的不同,可以将固态储氢材料分为两类:物理吸附储氢材料和化学吸附储氢材料。
物理吸附储氢材料,如碳纳米管、活性炭、金属有机框架化合物(MOFs)、自具微孔聚合物(PIMs)和沸石类化合物等,基于非极性的氢分子与吸附剂之间的色散力作用,其吸放氢工作需要在低温或常温高压下进行[3]。
因此,此类储氢材料的放氢反应条件限制了其在固体推进剂中的应用。
化学吸附储氢材料是通过氢与物质之间的化学反应或作用来储氢[4]。
化学吸附储氢材料所涉及的物质范畴较广,包括金属氢化物、配位氢化物(铝氢化合物、硼氢化合物)、氮氢化合物、化学氢化物(氨硼烷以及相关的衍生物)等,它们的储氢特性主要由物质的物理化学性质以及吸放氢化学反应的热力学和动力学特征来决定。
此类储氢材料具有储氢量大、性能可控等优点,在固体推进剂领域具有较好的应用前景。
本文从化学吸附储氢材料的分类出发,重点综述了不同化学吸附储氢材料在固体推进剂中的应用研究现状、发展方向以及应用前景。
1.1 储氢合金氢化物储氢合金主要由过渡金属元素组成,氢与其反应生成间隙型氢化物。
组成储氢合金的金属元素按照与氢反应的特征不同,可以分为两大类;第一类主要是ⅠA-VB族元素,它们与氢的反应为放热反应(ΔH<0),能与氢形成稳定的氢化物,被称为放热型金属(以符号A表示),包括Ti、Zr、La、Mm(混合稀土)、Mg、Ca等;另一类主要是ⅥB-ⅧB族(Pd除外)过渡金属,它们与氢的亲和力较小,通常不形成氢化物,但氢很容易在其晶格中迁移;此类金属与氢的反应为吸热反应(ΔH>0),被称为吸热型金属(以符号B表示),包括Ni、Fe、Co、Mn、Cu和Al等。
按照元素A与B比例的不同,可以将储氢合金分为AB5型(稀土系)、AB2型(锆系)、AB型(钛系)和A2B型(镁系)四类。
其中,以LaNi5为代表的稀土系储氢合金具有良好的储氢热力学和动力学性能,但其储氢量普遍低于2%(质量分数,下同)。
而以Mg2Ni为代表的镁系合金的储氢量则相对较高,可达3.6%。
目前,研究人员已将镁基合金氢化物应用于推进剂中,取得了一定的研究成果。
研究发现,Mg2NiH4对推进剂常用氧化剂高氯酸铵(AP)的热分解有较好的催化作用,可以显著促进AP的低温热分解,并降低其高温热分解温度,增大表观分解热[5]。
机理研究显示,Mg2NiH4热分解生成的H2、Mg和Ni能与AP的分解产物发生反应,从而促进其分解的进行[6]。
刘磊力等[7]研究了镁铜合金储氢材料Mg2Cu-H对AP热分解过程的影响,发现其能显著促进AP的热分解,效果优于Mg2Cu;引入Mg2Cu-H后,AP的分解速率提高,高温热分解温度降低,表观分解热明显增大。
进一步研究发现,Mg2NiH4和Mg2Cu-H等镁基储氢材料均可通过催化AP的分解降低AP/Al/HTPB复合推进剂的热分解温度,并增加其分解热,表现出较好的增强促进作用[8]。
质量分数1.3%的Mg2NiH4和Mg2Cu-H可分别使AP/Al/HTPB复合推进剂的燃速提高3.5%和14.4%。
此外,镁基合金氢化物对AP/Al/HTPB复合推进剂热分解的作用效果与其含氢量呈现正相关的关系。
窦燕蒙等[9-10]研究了储氢合金氢化物对AP/HTPB推进剂燃烧的影响,发现储氢合金氢化物可提高推进剂有机组分在燃面处的燃烧效率,同时其分解放氢、H2的燃烧、良好的点火特性、高燃烧热以及高燃烧效率可以显著改善AP/HTPB推进剂的燃烧性能。
要实现储氢材料在推进剂中的应用,除考虑其对推进剂能量和燃烧性能的影响之外,还需考察储氢材料与推进剂各组分间的相容性以及对推进剂密度、特征信号、力学性能、贮存寿命等性能指标的影响。
窦燕蒙等[11]考察了含Mg、Al、Ni、B、H等元素的合金氢化物的稳定性、密度、耗氧量和燃烧热等基本参数,发现其在干燥空气中具有良好的贮存稳定性,密度和耗氧量与Al相当,而燃烧热值高于Al,可用作推进剂的高能燃烧剂。
刘晶如等[12]采用DSC研究了储氢合金氢化物燃烧剂与推进剂常用含能组分间的相容性,发现其与高氯酸铵(AP)、黑索今(RDX)、六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)、1/1-NG/DEGDN和硝化棉(NC)均相容,能够满足在推进剂中的应用。
此外,研究人员还发现储氢合金氢化物对新型含能黏结剂聚叠氮缩水甘油醚(GAP)固化胶片性能有明显的改善作用,能降低GAP的固化活化能、提高凝胶分数、促进三维网络的形成并提高力学性能[13]。
目前,储氢合金氢化物在推进剂中的应用研究主要集中于储氢合金氢化物促进推进剂组分反应以及其分解产生的氢气在推进剂燃烧过程中所起作用等方面。
相关成果已经证实,储氢合金氢化物对于复合推进剂的燃烧性能有较明显的增强促进作用。
其实,与其他化学储氢材料相比,储氢合金氢化物的含氢量较低,从向推进剂燃烧过程中引入氢气的角度来说并非最优选择。
但是,储氢合金氢化物所含元素范畴较广,其中锆(Zr)、铁(Fe)和铜(Cu)等过渡金属元素对推进剂的燃烧有一定的调节作用,可将其用作推进剂的燃烧催化剂。
1.2 单一金属氢化物在单一金属氢化物中,轻金属氢化物的含氢量较高。
轻金属氢化物包括氢化锂(LiH)、氢化钠(NaH)、氢化镁(MgH2)、氢化钙(CaH2)和氢化铝(AlH3)等[14],储氢量在4.2%以上,其中LiH的储氢量可达12.7%,远高于储氢合金氢化物。
显然,在向推进剂燃烧过程中引入H2方面,轻金属氢化物相比储氢合金氢化物有明显的优势。
AlH3是一种共价型的氢化物,储氢量高达10.1%;其有6种晶型,不同晶型的分解放氢温度有所不同。
其中,α-AlH3是目前研究较深入的晶型,其放氢温度低于150℃,且与颗粒尺寸有关。
在空气中,AlH3表面容易生成致密的Al2O3氧化膜,阻止了进一步氧化反应的发生,因此,可以在空气中对AlH3进行处理[15]。
目前,AlH3已成功用于推进剂中。
与传统推进剂相比,含AlH3推进剂的能量性能有大幅提高。