推进剂燃速与催化剂影响铝凝聚-燃烧的实验研究

推进剂燃速与催化剂影响铝凝聚-燃烧的实验研究

摘要

本篇文章旨在研究铝凝聚-燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的

影响。为此，我们采用测量铝材料在不同推进剂和催化剂组合下燃烧时间的实验方法，并分析其燃烧特性和可能的反应机制。结果表明，推进剂燃速对实验后的燃烧性能有显著影响。抗氧化剂用量增加会提高铝的燃烧时间，而催化剂的用量会缩短燃烧时间。此外，我们也发现，不同的推进剂和催化剂组合会产生不同的燃烧特性。

关键词：铝凝聚-燃烧反应、推进剂、燃速、催化剂、抗氧化

剂

正文

1. 引言

本文研究了铝凝聚-燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的影响。

在实际应用中，推进剂用于加快反应物之间的反应过程，以提高反应速度和效率，而催化剂则可以加速反应物之间的反应速度。因此，深入了解燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的影响，对于开发更具性能及节能效率的反应体系非常重要。

2. 实验方法

为了研究铝凝聚-燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的影响，我

们进行了一系列的实验，测量不同推进剂和催化剂组合情况下铝材料的燃烧时间。推进剂包括二硫化碳（C2S）、硫酸氢铵（NH4HSO4）和硫酸钠（Na2SO3），而催化剂使用甲醛

（CH2O）、氨（NH3）和水（H2O）。实验样品的重量为2

克，用不同的推进剂添加不同的催化剂，然后加入2克的铝粉，再加入抗氧化剂（α-苯乙烯，α-苯乙烯/噻吩混合物）。接着，将反应混合物放入反应罐中，并且进行回收的燃烧测试，并测量不同推进剂和催化剂组合下铝粉的燃烧时间。

3. 结果及分析

根据实验结果，发现推进剂燃速对于实验后燃烧性能有显著影响，当推进剂燃速越快时，燃烧时间越短。此外，结果还表明，抗氧化剂用量增加会增加燃烧时间，而催化剂的用量会缩短燃烧时间。我们还发现，不同的推进剂和催化剂组合会产生不同的燃烧特性。

4. 结论

本文研究了铝凝聚-燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的影响。

结果表明，推进剂燃速对实验后的燃烧性能有显著影响，抗氧化剂用量增加会增加燃烧时间，而催化剂的用量会缩短燃烧时间，此外，不同的推进剂和催化剂组合会产生不同的燃烧特性。铝凝聚-燃烧反应技术在星火燃料发动机中有很广泛的应用，

如低轨道微卫星飞行器。因此，了解铝凝聚-燃烧反应中推进

剂燃速和催化剂的影响，对开发具有较高性能和节能效益的反应系统非常重要。

研究表明，推进剂燃速对实验后的燃烧性能有显著影响，因此，在设计铝凝聚-燃烧反应体系时，应考虑到选择不同推进剂燃

速的影响，以便提高系统的燃烧性能。此外，我们也发现，抗氧化剂和催化剂的用量也可以影响燃烧性能，因此在设计时，应重视抗氧化剂和催化剂对燃烧过程的影响。

另外，研究还发现，不同的推进剂和催化剂组合会产生不同的燃烧特性，因此在设计反应系统时，应根据具体情况选择合适的组合，以保证高效的燃烧性能。因此，可以看出，了解推进剂燃速和催化剂的影响，对于开发性能更高、节约能源的星火燃料发动机是非常有益的。除了这些技术外，在设计燃料发动机时，抗氧化剂也非常重要。抗氧化剂能够防止燃料和燃烧产物在反应过程中的氧化反应，从而延长燃料发动机的使用寿命。抗氧化剂含量的变化也会影响发动机的燃烧特性，因此在发动机设计时，应该正确选择和调整抗氧化剂的用量，以保证发动机的可靠性、燃烧性能和利用效率。

此外，为了降低星火燃料发动机的燃料消耗率和减少燃料发动机排放物，还必须从多方面考虑燃料发动机的控制技术。这些技术包括反应体系的内部温度和压力控制;燃料发动机的定位

和推进;控制系统的可靠性;以及控制系统的运行安全性等。这

些技术都可以有效提高星火燃料发动机的性能和可靠性，减少系统的成本和维护难度，从而实现高效运行。

综上所述，要开发具有较高性能和经济性的星火燃料发动机，必须从多方面考虑：推进剂燃速和催化剂的选择以及抗氧化剂、控制系统等。为此，我们需要更多更精细的实验来研究影响燃料发动机性能的各种条件，以实现高性能、可靠的星火燃料发动机。对于星火燃料发动机的设计，动力性能也是一个重要因素。在充分考虑上述因素的基础上，发动机的动力性能可以根据不同类型的反应系统进行优化。例如，对于铝凝聚反应体系，可以通过调整燃料分布、改变推进剂添加量以及调整反应温度

等参数来实现。同时，发动机的设计应考虑在安全性方面的要求，包括避免燃烧爆炸、排出有毒气体等，以保证发动机的安全性。此外，在发动机设计过程中，也应考虑风阻的影响，以充分利用燃料的能量，并设计出噪声较小的发动机，以减少人们使用时的影响。

总之，星火燃料发动机是一种可靠，高效，节约能源的发动机，能够有效满足宇航航天器的动力需求。为了实现高性能的星火燃料发动机，我们不仅需要深入研究影响发动机性能的各种因素，还需要不断探索和研究新的技术和方法。只有理解其特性，探索其特性，才能开发出更有效，可靠，经济和可控的星火燃料发动机。此外，在开发星火燃料发动机时，还需要考虑其可靠性。相比传统的燃料发动机，星火燃料发动机需要准确控制燃料和氧气的供应，以保证发动机的正常工作。为此，我们需要建立一套完善的可靠性体系，确保燃料提供系统和氧气供应系统能够正常工作。此外，可靠性体系还需要重视控制系统、燃烧室材料的选择以及各种设备的维护等问题，从而确保星火燃料发动机可以持续高效运行。

另外，星火燃料发动机的运行安全性也需要得到充分考虑，以确保星火燃料发动机可以正常运行，没有危险。首先，发动机应具备良好的防腐蚀性能，其次，要考虑操纵系统的安全，并设计出一套完善的操纵系统，以确保发动机的安全操作；此外，还需要建立控制系统的安全机制，以防止意外危险的发生。

综上所述，星火燃料发动机的开发是复杂的，包括燃料的选择、反应体系的优化、可靠性和安全性等，这些都需要多方面的研

究，以实现高效可靠的发动机。另外，为了实现更高效的发动机，开发者还应考虑如何减少发动机重量。星火燃料发动机因为具有高能量密度和体积小，相比传统的发动机，其重量要轻得多，但星火燃料发动机的重量仍然可以进一步减轻。为此，开发者需要包括轻量材料、低摩擦技术、低损耗技术等，以尽可能减少发动机重量，同时使之不失稳定性和耐久性。

此外，随着新能源的兴起，开发星火燃料发动机的意义和价值也越发显著。除了能节省能源，还能有效保护环境，减少二氧化碳排放量。星火燃料发动机是新能源发展的关键，只有开发出高效、可靠、经济且安全可控的星火燃料发动机，才能实现新能源的发展。因此，开发星火燃料发动机的意义不言而喻，未来的发动机研究必将成为新能源发展的一个关键方面。对于星火燃料发动机的开发，还需要从宏观的角度进行考虑，即制定应用星火燃料发动机的技术方案，以适应各种不同的应用场景。为此，我们需要从长远的角度来考虑星火燃料发动机的开发，将其开发的成果应用到各种应用场景中，从而实现轻量化、高效化和安全性的综合提升，带来更大的价值。

此外，随着星火燃料发动机开发的不断深入，人们对影响发动机性能的各种因素也有了更深刻的理解，这也给星火燃料发动机的开发带来了新的机遇。一方面，新的技术和新的发动机模型被不断开发出来，另一方面，发动机的控制技术也得到了极大的改进，其运行精度和控制精度均得到了很大的提高，使得星火燃料发动机更加高效可靠。

铝在空气中燃烧的探究教学设计与实践

铝在空气中燃烧的探究教学设计与实践 1、失败中质疑 针对全日制普通高级中学教科书《化学》第二册（必修），第80页的演示[实验4—1]，铝箔在氧气中的燃烧，按课本中的操作反复实验都失败。为此，笔者组织学生分析失败的原因，认为可能是：①表面氧化膜隔绝了铝与氧气的接触；②温度未达燃点；③接触面积小。于是提出了铝在空气中燃烧的实验探究，并成功地获得了铝粉在空气中燃烧的探究结果。 2、探究目标 2.1知识与技能 2.1.1理解铝易被氧化。 2.1.2对KClO3及KMnO4受热产生氧气的科学应用。 2.1.3训练独立设计实验的能力。 2.2过程与方法 2.2.1让学生在问题的“催化”下，自己完成：猜想、设计、讨论、甄别、实验、得出结论等探究步骤。 2.2.2通过学生动手实验，感受化学知识的获得过程；感受广泛交流，取长补短、去伪存真的特殊功能。 2.3情感态度与价值观 让学生围绕“如何使铝在空气中燃烧”的问题，利用多种手段获取有效信息。通过实验，使学生在积极的亲身体验中逐步养成好观察、好提问、好探究的心理倾向。进而形成善于质疑、勤于思考、并在自主探究中获取新知的心理品质。最终形成持久的科学探究的兴趣和较强的实践、探索、创新的欲望和能力。 3、探究中发现 3.1预习报告的设计与功能 课堂教学时间有限，学生能力存在差异，很难让所有学生在课堂完成探究设计，同时为学生提供查阅资料的时间，故设预习报告，由学生课前完成。

3.2探究方案的筛选 依探究目的及 [实验4—1]失败的可能原因，对反馈的《预习报告》进行科学性、可操作性的讨论，保留以下方案由学生实验探究。 3.3方案的验证 60名学生自由组成24组（每小组2—3人）。依《预习报告》确定的探究方案，为保证安全、探究有度，教师应先行一步，将铝粉与供氧剂的质量比控制在安全范围内，要求学生按设计方案完成，以下是实验后《实验报告》的反馈情况：

推进剂燃速与催化剂影响铝凝聚-燃烧的实验研究

推进剂燃速与催化剂影响铝凝聚-燃烧的实验研究 摘要 本篇文章旨在研究铝凝聚-燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的 影响。为此，我们采用测量铝材料在不同推进剂和催化剂组合下燃烧时间的实验方法，并分析其燃烧特性和可能的反应机制。结果表明，推进剂燃速对实验后的燃烧性能有显著影响。抗氧化剂用量增加会提高铝的燃烧时间，而催化剂的用量会缩短燃烧时间。此外，我们也发现，不同的推进剂和催化剂组合会产生不同的燃烧特性。 关键词：铝凝聚-燃烧反应、推进剂、燃速、催化剂、抗氧化 剂 正文 1. 引言 本文研究了铝凝聚-燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的影响。 在实际应用中，推进剂用于加快反应物之间的反应过程，以提高反应速度和效率，而催化剂则可以加速反应物之间的反应速度。因此，深入了解燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的影响，对于开发更具性能及节能效率的反应体系非常重要。 2. 实验方法 为了研究铝凝聚-燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的影响，我 们进行了一系列的实验，测量不同推进剂和催化剂组合情况下铝材料的燃烧时间。推进剂包括二硫化碳（C2S）、硫酸氢铵（NH4HSO4）和硫酸钠（Na2SO3），而催化剂使用甲醛 （CH2O）、氨（NH3）和水（H2O）。实验样品的重量为2

克，用不同的推进剂添加不同的催化剂，然后加入2克的铝粉，再加入抗氧化剂（α-苯乙烯，α-苯乙烯/噻吩混合物）。接着，将反应混合物放入反应罐中，并且进行回收的燃烧测试，并测量不同推进剂和催化剂组合下铝粉的燃烧时间。 3. 结果及分析 根据实验结果，发现推进剂燃速对于实验后燃烧性能有显著影响，当推进剂燃速越快时，燃烧时间越短。此外，结果还表明，抗氧化剂用量增加会增加燃烧时间，而催化剂的用量会缩短燃烧时间。我们还发现，不同的推进剂和催化剂组合会产生不同的燃烧特性。 4. 结论 本文研究了铝凝聚-燃烧反应中推进剂燃速和催化剂的影响。 结果表明，推进剂燃速对实验后的燃烧性能有显著影响，抗氧化剂用量增加会增加燃烧时间，而催化剂的用量会缩短燃烧时间，此外，不同的推进剂和催化剂组合会产生不同的燃烧特性。铝凝聚-燃烧反应技术在星火燃料发动机中有很广泛的应用， 如低轨道微卫星飞行器。因此，了解铝凝聚-燃烧反应中推进 剂燃速和催化剂的影响，对开发具有较高性能和节能效益的反应系统非常重要。 研究表明，推进剂燃速对实验后的燃烧性能有显著影响，因此，在设计铝凝聚-燃烧反应体系时，应考虑到选择不同推进剂燃 速的影响，以便提高系统的燃烧性能。此外，我们也发现，抗氧化剂和催化剂的用量也可以影响燃烧性能，因此在设计时，应重视抗氧化剂和催化剂对燃烧过程的影响。

含FOX-12的高燃速HTPB推进剂性能

含FOX-12的高燃速HTPB推进剂性能 胥会祥;赵凤起;庞维强;李勇宏;杨建;刘子如 【摘要】为降低高燃速HTPB推进剂的感度,探讨了N-脒基脲二硝酰胺盐(FOX-12)对该推进剂能量性能、燃烧性能和安全性能的影响.结果表明,FOX-12使推进剂的燃温(Tc)、平均相对分子质量(M)和爆热(Qv)均降低,但对推进剂比冲(Isp)的影响较小,FOX-12含量为5％时,Isp降低约0.458％.随FOX-12含量增加,相同压力下的推进剂燃速降低,但推进剂摩擦感度、撞击感度和静电火花感度均逐步降低；当FOX-12含量为5％,在4～10 MPa下,推进剂燃速的降幅最大为4.75％,而摩擦感度由96％降至68％.由于FOX-12的真空安定性差于AP,含FOX-12推进剂的热安定性降低,但能满足应用要求.FOX-12的氧平衡为负,这可能使推进剂氧化性分解产物与HTPB粘合剂、Al等组分的反应速率降低,促使推进剂耐烤燃的性能增强.总之,FOX-12能显著提高高燃速HTPB推进剂的应用安全性.%In order to reduce sensitivity of high burning rate HTPB propellant, the effect of N-guanylurea-dianitramide ( FOX-12) on energy performance,combustion characteristic,and security performance of the propellant were discussed. Results show thatFOX-12 leads to the decrease of Tc ,M and Q, ,but has less effect on Iap of propellants. When the content of FOX-12 is 5% ,Iap of the propellant is lower about 0. 458% compared with basic formulation. With the increasing of FOX-12 content,the burning rate of propellants decreases at the same pressure, and the friction sensitivity, impact sensitivity and electrostatic spark sensitivity of propellants reduce gradually. When the content of FOX-12 is 5% ,the maximum decline of burning rate is 4.75% at 4 ~ 10 Mpa,but the friction sensitivity of the

镁／铝合金水反应金属燃料推进剂的燃烧性能

镁／铝合金水反应金属燃料推进剂的燃烧性能 高明;郭晓燕;邹美帅;杨荣杰 【摘要】通过高能球磨工艺制备了高活性球磨镁／铝合金粉，并制备了两组镁／铝基水反应金属燃料推进剂，用固体推进剂燃速测试系统测定了其燃速。采用氧弹量热仪测定了推进剂的爆热值，并收集推进剂的一次燃烧固相产物，将其放置于水蒸汽高温管式炉中模拟二次燃烧。采用 SEM、XRD 及化学分析方法表征了水反应金属燃料的一、二次燃烧固相产物。结果表明，高活性球磨镁／铝合金水反应金属燃料推进剂具有更高的燃速和爆热值；二次燃烧产物剩余铝含量更低，二次燃烧产物反应更彻底；高活性球磨镁／铝合金能够改善其水反应金属燃料推进剂的一次燃烧效果，可提高其在二次燃烧中铝的燃烧效率。%High active ball-milling Mg-Al alloy powders were prepared by a high-energy ball-milling process from Mg-Al alloy.Two groups of Mg-Al based hydro-reactive metal fuel propellants were prepared.The burning rate of the propellant was measured by a burning rate measuring system of solid propellants.The value of heat of explosion of the propellant was measured by an oxygen bomb calorimeter and the solid products of primary combustion were collected.The secondary combustion of the solid products of primary combustion was simulated in the water vapor high temperature tube furnace.The solid products of primary combustion and secondary combustion of hydro-reac-tive metal fuel propellants were characterized by SEM,XRD and chemical analysis method.Results show that high active ball-milling Mg-Al alloy hydro-reactive metal fuel propellants have higher burning rate and heat of explosion. The residual Al content in secondary

ap低温热分解性能对嵌金属丝推进剂燃速的影响

ap低温热分解性能对嵌金属丝推进剂燃速的影响 摘要：本文研究了低温热分解性能对嵌金属丝推进剂燃速的影响。室温连续合成气相法与电镀技术在不同AP添加量下制备了嵌金属丝推进剂，采用差热法测量其气分解性能，并用3V 发射测试系统测量推进剂燃速。结果表明，在低温下，嵌金属丝推进剂的燃速和吸热率随AP添加量的增加而降低，但是，随着温度升高，这种影响变得不显著。因此，AP的添加可以降低嵌金属丝推进剂的燃速。 关键词：低温热分解性能；嵌金属丝推进剂；AP添加；燃速 正文： 1. 引言 火箭发动机的性能是决定火箭所能达到的高度和最大发射质量的重要因素之一。推进剂的性能对火箭发动机的性能有重大影响，因此，对推进剂性能的研究已成为当代火箭发动机研究的重要课题。近几年来，为了提高推进剂燃烧性能和发射效果，人们开始探索低温热分解特性和嵌金属丝推进剂的制备工艺。 2. 材料与方法 室温连续合成气相法与电镀技术制备了不同AP添加量的嵌金属丝推进剂样品，AP添加量分别为0、25、50、75和100毫克。采用差热法测量样品在50～550℃时的气相分解性能，热释放率和热分解温度都作为测试参数。另外，用3V发射测试系统测量了嵌金属丝推进剂的燃速。 3. 结果与讨论

通过差热法测试可以看出，AP添加量越大，吸热率越大，热 分解温度也越大，说明AP的添加可以促进嵌金属丝推进剂的 燃烧，提高燃烧安全性，但是，在低温下，燃速随着AP添加 量的增加而降低，这是因为AP的添加会降低嵌金属丝推进剂 的火花传导性。然而，随着温度的升高，AP添加量对嵌金属 丝推进剂燃速的影响变得不显著。 4. 结论 本研究表明，AP的添加可以降低嵌金属丝推进剂的燃速，但是，随着温度升高，AP对燃速的影响变得不显著。因此，在 制备和使用嵌金属丝推进剂时，应考虑温度因素，避免温度过高。火箭发动机的发射效果及性能关键在于推进剂的性能，而嵌金属丝推进剂在低温条件下表现出较优秀的性能，具有高燃速、良好的稳定性和可靠性。因此，嵌金属丝推进剂在低温条件下得到了广泛的应用。 首先，嵌金属丝推进剂的燃烧性能可以稳定火箭发射引擎的内部燃烧，这是当今火箭发动机研发成功的关键性因素之一。除了可以提高火箭发动机的发射效果外，嵌金属丝推进剂也可以提高小型火箭发动机的灵敏性，这对微型火箭发动机成功的发射具有重要意义。 在航天应用中，嵌金属丝推进剂也具有重要的作用。由于嵌金属丝推进剂的燃烧温度及燃烧效率很高，使得嵌金属丝推进剂成为在恶劣环境中发动机推进的理想选择，即使在低温环境中，嵌金属丝推进剂也能稳定而安全地工作；此外，嵌金属丝推进剂还可以用于载荷扭转，从而可以保证太空飞行器顺利完成各

低燃速htpb推进剂燃速控制研究

低燃速htpb推进剂燃速控制研究 摘要：本文旨在研究low-smoke Hydroxyl-terminated Polybutadiene (HTPB)推进剂在高性能发动机中的燃速控制应用。研究重点在于确定HTPB推进剂的最佳组合以获得稳定 的燃速控制。为此，试验了使用不同氢氧化物比例、硝酸盐比例和粒子尺寸的HTPB样品。所选取的参数包括推进剂的燃 烧总热焓值、压力曲线、快速度矢量和紊乱性。相关实验结果表明，当氢氧化物比例为9.5％、硝酸盐比例为7％，且粒子 尺寸均为0.7微米时，HTPB推进剂具有最佳的燃速控制性能。关键词：HTPB推进剂、氢氧化物比例、硝酸盐比例、粒子尺寸、燃速控制。 正文： 1 绪论 近年来，高性能发动机的发展一直是航空技术领域的一个研究热点。燃速控制是高性能发动机的一个重要特征，为此，人们一直在寻找更有效的推进剂来提高性能。Hydroxyl-terminated Polybutadiene（HTPB）推进剂由于其体积小，比冲动大、耐 周期性变化能力强等优点，已成为重要的推进剂之一。但一般HTPB推进剂存在一定的烟气排放量，这为low-smoke HTPB 推进剂的开发提出了新的挑战。 2 原理 Low-smoke HTPB推进剂的燃速控制原理主要是通过改变其成 份来实现的。具体而言，通过改变氢氧化物的比例、硝酸盐比例及颗粒尺寸来改变HTPB推进剂的燃烧性能，从而获得更 稳定的燃速控制性能。

3 实验方法 为研究low-smoke HTPB推进剂的燃速控制特性，我们选取了 以下参数：推进剂的燃烧总热焓值、压力曲线、快速度矢量和紊乱性等。实验中，我们使用不同氢氧化物比例、硝酸盐比例和粒子尺寸的HTPB样品，并评估它们的性能。 4 结果 通过实验发现，当氢氧化物比例为9.5％、硝酸盐比例为7％，且粒子尺寸均为0.7微米时，HTPB推进剂具有最佳的燃速控 制性能。 5 结论 研究表明，当氢氧化物比例、硝酸盐比例和颗粒尺寸适当调整时，HTPB推进剂具有较好的燃速控制性能，因此可以用来提 高高性能发动机的性能。应用low-smoke HTPB推进剂的最佳 组合来获得稳定的燃速控制，可以显著地提高高性能发动机的性能。由于low-smoke HTPB推进剂具有比冲动大、耐周期性 变化能力强和体积小的优势，因此应用于航空航天领域的高性能发动机的设计和运行中，可以极大地改善发动机的加力特性和噪声指标。 Low-smoke HTPB推进剂的应用也可以扩展到其他领域。例如，它可以用于改善超声波检测和其他非常精确的测量，以及在军事领域的火箭发射和传感器应用。另外，由于其体积小且烟气排放量低，low-smoke HTPB推进剂的应用还可以用于日常消 费品的生产，以及节能和减少污染的目的。除了航空航天、军

铜铬氧化物用作复合固体推进剂的燃速催化剂的最近进展

铜铬氧化物用作复合固体推进剂的燃速催化剂的最近进展 论文摘要：本研究旨在探讨铜铬氧化物用作复合固体推进剂的燃速催化剂的最近进展。为了达到这一目的，本文将介绍催化剂的概念、催化作用机理、提高燃速催化剂效率的方法，并分析不同类型的燃速催化剂在复合固体推进剂中的应用及研究进展。最后，本文还概述了铜铬氧化物用作燃速催化剂性能的未来方向。 关键词：燃速催化剂；复合固体推进剂；铜铬氧化物；机理；应用 正文： 1. 简介：催化剂是一种用来提高化学反应进程速率的物质，它通过减少反应的活化能而改变化学反应的进程。在固体推进剂发射过程中，催化剂可以改善其性能，提高推力和推力时间。 2. 概念：催化剂是一种加速或促进一种化学反应的物质，它本身在反应中不会被耗散，也不会影响反应的化学组成。催化剂可以分为氧化物催化剂、酸性催化剂和增强催化剂, 其中燃速催化剂是它们之中最常用的一种。 3. 燃速催化剂: 燃速催化剂主要用于加快固体推进剂发射时的固-固反应，并有效提高推力及推力时间，在最近几十年里，铜铬氧化物一直被用作燃速催化剂，该催化剂是一类分子复合物，含有单质铜和铬，它们在复合固体推进剂中的性能优于其他类型的燃烧催化剂。 4. 研究进展：随着研究的深入，对铜铬氧化物用作燃速催化剂的性能研究也取得了一定的进展，如锌酸铜在冷冻发射中效果显著，锌酸铜催化剂可以有效改变固体推进剂的燃烧行为，可

以有效提高推力，并可以抑制烟雾的产生，使得固体推进剂的性能得到改善。另外，研究者也发现，采用铜酸锌作为燃速催化剂，会极大地改善固体推进剂的热稳定性能。 5. 未来发展：未来的研究可能集中在“分子构效关系”的研究上，以及研发新型金属氧化物燃速催化剂，比如使用Ni-O、Mn-O 和Co-O等高性能燃速催化剂，以及改性既有燃速催化剂，例 如改性铜铬氧化物等，以提高其性能，以改善固体火箭推进剂的发射效果。应用铜铬氧化物燃速催化剂可以提高复合固体推进剂的性能。在发射过程中，铜铬氧化物可以促进固体推进剂的燃烧，使得发射性能得到显著改善。此外，铜铬氧化物可以有效抑制烟雾的产生，减少发射可能造成的危害。 铜铬氧化物燃速催化剂的应用，在复合固体推进剂发射过程中，必须考虑到其性能、可加工性和安全，以确保发射成功。由于复合固体推进剂在发射过程中需要高温高压环境，铜铬氧化物燃速催化剂的应用必须考虑到其热稳定性。目前，研究者主要研究锌酸铜和铜酸锌两种燃速催化剂，这两种催化剂都有良好的热稳定性，在常温下保持稳定性也较高。 另外，在使用铜铬氧化物燃速催化剂时，还必须考虑它的安全性。铜铬氧化物是一种重金属复合物，在发射过程中可能会排放有害气体，因此应注意在工作场所使用适当的防护措施，以防止催化剂造成的污染。 此外，在使用铜铬氧化物燃速催化剂时，还需要注意其可加工性，不同的催化剂需要采用不同的加工方法来保证其细致度以及均一性。因此，在使用铜铬氧化物燃速催化剂时，必须考虑

ap-htpb推进剂组分热分解特性及其匹配关系对推进剂燃速的影响

ap-htpb推进剂组分热分解特性及其匹配关系对推进剂燃速的 影响 摘要：本文探讨了气体推进剂中的ap-htpb推进剂组分的热分 解特性及其对推进剂燃速的影响。首先，我们解释了ap-htpb 推进剂组分的热分解机理，并结合实验结果，分析了不同温度下各组分分子结构的变化特征及其对推进剂燃速影响的规律。接着，我们考察了推进剂温度及其组分热分解特性之间的匹配关系，并进一步提出了改善推进剂燃速等级的建议。最后，结合应用实践，提出了改善推进剂燃速的方法。 关键词：ap-htpb推进剂、热分解、匹配关系、热力学方程 正文： 1. 介绍：ap-htpb推进剂是一种用于气体推进剂的特殊添加剂，主要用于采用热分解原理来产生气体推进力。在固定温度条件下，ap-htpb推进剂组分会发生热分解，从而产生可以用作推 进剂推动力的气体分子。 2. 热分解机理：ap-htpb推进剂的温度热分解过程包括热分解 前的质量传递和热分解后的气体压缩。热分解机理主要包括以下几个方面：（1）热分解的热力学机理。当温度升高时，ap-htpb推进剂中的分子结构会发生变化，从而释放出充足的热量；（2）分子结构的变化特征。在高温下，ap-htpb推进剂中的分 子结构会发生变化，从而释放出充足的热量，这将导致分子结构的变化，从而影响温度和推进剂燃速之间的关系；（3）推 进剂温度的变化特征和影响机理。在高温条件下，ap-htpb推 进剂组分会发生热分解，从而释放出大量热量，这将导致推进剂温度的变化，从而影响推进剂燃速。

3. 匹配关系：为了确定推进剂燃速等级，必须在推进剂温度和各组分热分解特性之间建立匹配关系。在研究过程中，我们考察了推进剂温度和各组分热分解特性之间的关系，以及各组分热分解特性如何影响推进剂燃速的机理。基于以上研究，我们可以提出适合各组分热分解的推进剂温度，从而提高推进剂燃速等级。 4. 改善等级方法：我们还提出了一些改善各组分热分解特性以提高推进剂燃速等级的方法。例如，可以采取加强碳氧化物组分分子键合力的方法，使其热分解反应受到抑制，从而减少推进剂温度的增幅；可以采取减少氨分子释放的方法，使推进剂温度不易增加；也可以采用催化剂或其他特殊技术来影响推进剂中的碳氧化物组分及其他组分的热分解的速度。 5. 结论：综上所述，ap-htpb推进剂组分的热分解特性及其对 推进剂燃速的影响是一个复杂的问题，与推进剂温度及各组分热分解特性之间有一定的匹配关系。我们建议根据实际情结合实际应用，可以采取多种改善ap-htpb推进剂燃速等级的方法。例如，可以在高温条件下采用添加催化剂的方法，来调节各组分的热分解特性，减少推进剂的温度，从而达到提高推进剂燃速的目的。另外，可以通过减少推进剂中碳氧化物组分的比例来减小推进剂温度，从而降低推进剂燃速。此外，为了确保推进剂具有满足要求的燃速等级，在推进剂温度和组分热分解特性之间建立合理的匹配关系也是必须的。此外，可以采用改变ap-htpb推进剂成分的方法，从而改变推进剂热分解特性，从 而调节推进剂温度，从而提高推进剂的燃速等级。除了以上改善等级的方法外，还可以采取其他措施来提高ap-htpb推进剂 燃速等级。例如，可以在推进剂中加入绿色发动机组分，如氢、氮、氦类，以及其他热释放物质，如氧化剂或燃烧剂等，这将

推进剂用含能燃烧催化剂的研究进展

推进剂用含能燃烧催化剂的研究进展 作者：屈蓓张正中唐秋凡李吉祯 来源：《中国科技博览》2018年第02期 [摘要]推进剂用含能燃烧催化剂是有含能基团（硝基、叠氮基等）的配体或高氮含量配体制备的含能金属盐或配合物。综合阐述了研究前沿的几类含能燃烧催化剂的制备和研究现状，并展望了该类燃烧催化剂的发展趋势和应该着力加强的研究方向。 [关键词]推进剂，含能燃烧催化剂，燃烧性能，研究现状 中图分类号：X667 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）02-0366-01 引言 本文主要从近年来研究较为活跃的含能燃烧催化剂入手，在系统归纳国内外文献报道的基础上，对处于研究前沿的几类含能催化剂的制备和研究现状进行了总结和评述，并展望了该类燃烧催化剂的发展趋势和应该着力加强的研究方向。 1、三唑金属盐类燃烧催化剂 在三唑金属盐类燃烧催化剂中，3-硝基-1，2，4-三唑-5-酮（NTO）金属盐类是其中研究最为广泛的一类高能催化剂，NTO-具有强极性，分子羰基氧原子、硝基氧原子以及成环氮原子均具有孤对电子，因此易于与金属离子形成含能配合物，形成配合物后分子中会形成氢键，有利于氧和氮上过多电子的转移，使体系更加稳定，从而降低了感度，可用作含能催化剂，在推进剂领域的研究与应用备受国内外研究者的关注。黄新萍[1]等以NTO为原料，经中和反应和复分解反应的一锅法合成了NTO铅正盐，并对其密度，热分解放热量、生成热、感度以及相容性等进行了测试，简单的方法使其具有工业化前景。樊学忠[2]等将NTO铅铜衍生物作为燃烧催化剂使用在AP-CMDB推进剂中会促进其粘合剂NC/NG体系的热分解从而在降低压强下提高燃速，降低燃速压强指数，而将NTO铜正盐使用在AP-CMDB推进剂中则会同时促进粘合剂体系和氧化剂AP的热分解，产生优良的催化效果。付小龙等将NTO铅盐与苯二甲酸铅、碳酸铅对CMDB推进剂燃烧性能的催化效果进行了研究，研究结果表明含能催化剂比不含能催化剂对燃速提高的效果更明显。丁黎[4]等将NTO铅盐配合物和碳酸铅分别加入到含CL-20的NEPE推进剂中发现，含碳酸铅的推进剂在7MPa之前燃速有所提高，之后则变化不大，而含NTO铅盐的推进剂则在整个压力范围内燃速都会提高，压力指数也略有下降。 2、四唑金属盐类燃烧催化剂 四唑类化合物本是一类低感度低特征高能化合物，而四唑类含能金属盐类也可作固体推进剂的高效含能燃烧催化剂，相比于三唑金属盐类催化剂，四唑金属盐类催化剂的研究相对少些，在四唑金属盐类催化剂中研究最多的就是5-取代基四唑含能金属盐。邓敏智[15]等合成了

复合推进剂应变条件下燃速变化实验研究

复合推进剂应变条件下燃速变化实验研究 胡松启;邓哲;刘迎吉 【摘要】设计了一种可测量复合推进剂在应变条件下燃速的实验装置,对3种复合推进剂在不同环境压强和不同应变下的燃速进行了测量,对实验数据进行了分析.结果表明,选用的复合推进剂在0％～ 20％应变状态下燃速随应变增加而增大,但没有发生突变；复合推进剂有应变时,粘合剂会产生一定量的微小空隙和疏松,这种结构的变化导致其燃速增加；同一应变条件下,固体含量高的推进剂燃速变化更剧烈.【期刊名称】《固体火箭技术》 【年(卷),期】2013(036)002 【总页数】4页(P230-233) 【关键词】复合推进剂;粘合剂;燃速;应变;疏松 【作者】胡松启;邓哲;刘迎吉 【作者单位】西北工业大学燃烧、热结构与内流场重点实验室,西安710072;西北工业大学燃烧、热结构与内流场重点实验室,西安710072;西北工业大学燃烧、热结构与内流场重点实验室,西安710072 【正文语种】中文 【中图分类】V512 0 引言 随着推进技术的发展，火箭发动机装药构型越来越复杂，且发动机在生产、运输和

发射过程中，推进剂装药受到很大载荷。载荷会使推进剂药柱内部产生应力和应变，可能引起装药燃烧发生变化，进而引起发动机内弹道性能的改变，导致固体火箭发动机不能正常工作。所以，对于应变条件下装药的燃速规律研究十分必要。 装药结构完整性的破坏会造成火箭发动机内弹道参数的巨大改变，引发灾难性后果。目前为止，国内外对复合推进剂拉伸裂纹与脱粘现象开展了深入研究，总结了拉伸态推进剂性能的变化规律，得到了许多重要成果。Smith T L［1］以玻璃小球为 填料，获得了复合材料的伸长率方程。李敬明等［2］研究了NEPE推进剂在拉伸载荷作用下的破坏情况。郭翔等［3］运用单向拉伸手段，研究了不同拉伸速率(0．5～500 mm/min)、测试温度(25～70℃)对NEPE推进剂最大抗拉强度和最 大伸长率的影响。王亚平等［4］采用单向拉伸和扫描电子显微镜的实验手段，研究了慢拉伸速率对丁羟复合固体推进剂拉伸性能的影响，并对不同拉伸速率下丁羟推进剂的破坏机理进行了分析。Kumar等［5］对固体推进剂裂纹中的火焰传播和燃烧进行了研究，并得出结论:靠近裂纹进口处点火火焰峰扩展速率增大，并达到 最大值;然后，在靠近裂纹顶点处减速，最大火焰峰传播速度随着燃烧室增压速率(或随推进剂燃速)的增大而增大;研究还表明，裂纹腔中的最大压强随燃速增大而增大，但却随裂纹间隙宽度的增加而减少。Bencher［6］的研究表明，推进剂在外 界载荷作用下，颗粒与基体之间界面将发生脱粘，从而引起推进剂力学性能的非线性。 本文采用实验手段研究了拉伸应变条件下复合推进剂的燃烧性能，测定不同燃烧室压强下，复合推进剂拉伸应变为0% ～20%状态时的燃速变化，获取拉伸应变条 件下复合推进剂的燃速变化规律，为发动机内弹道设计提供了参考。 1 实验 1．1 实验装置 本文设计的实验装置基于靶线法测试原理，利用卡槽夹持推进剂样品进行拉伸，测

复合固体推进剂燃速催化剂研究进展的探析

复合固体推进剂燃速催化剂研究进展的探析作者：吉志强任曌芝殷传传 来源：《中国化工贸易·中旬刊》2018年第10期 摘要：在我国航天固体推进剂领域中，催化剂的应用范围是非常广泛的，应用价值是非常高的。本文对复合固体推进剂燃速催化剂的研究进展进行深入研究，具有重要意义。 关键词：复合固体推进剂;燃速催化剂;研究进展 1 引言 在我国航天固体推进剂领域中，催化剂的应用价值是非常高、非常广泛的，包括催化燃烧速度、推进剂固化催化等。其中，推进剂燃烧性能主要包含燃速压强指数和燃速性能。一般情况下，为使固体火箭发动机推进剂的性能要求得以满足，推进剂的压强指数不应过高，燃速范围应比较宽。如果推进剂中没有加入催化剂，则其压强指数便会比较高，燃速比较低。所以，当前专业研究人员亟待解决的一大难题就是要对新型高效的燃速催化剂不断进行深入研究，对推进剂的燃速范围不断进行拓宽，对压强指数不断进行降低。 2 复合固体推进剂燃速催化剂的研究进展 2.1 第一发展阶段 第一发展阶段，就是指在1990年之前。在该段发展时期中，经常会运用到的燃速催化剂有过渡金属氟化物、过渡金属氧化物、燃速抑制剂、二茂铁及其衍生物等。第一，在C-H粘合剂的推进剂内添加过渡金属氟化物，不但能够对压强指数进行有效降低，而且能够对燃速进行有效提高。第二，过渡金属氧化物。AP在过渡金属氧化物作用下，得以催化，发生热分解现象，所以CTPB推进剂、HTPB推进剂、PBAA推进剂产生不同程度的催化作用，尤其是Fe2O3能够对燃速效果进行显著提高。第三，二茂铁及其衍生物。卡托辛属于一种优良的燃速催化剂，能够对压强指数进行有效降低，对燃速进行有效提高。将2%的卡托辛加入到丁羟推进剂中，能够有效提高推进剂燃速，GC和卡托辛进行有效组合后，能够对0.354的压强指数进行进一步的降低。第四，燃速抑制剂。一些复合固体推进剂内，如果含有AP氧化剂，凡是化合物能够对AP的分解起到一定抑制作用，则便能够对推进剂的燃速起到一定的降低作用。与此同时，很多燃速抑制剂均能够对压强指数进行有效降低。将少量CaCO3加入到聚氨酯推进剂内，所获取的压强指数和燃速都是比较低的。将1% LiF加入聚氨酯推进剂中，在2.03-8.1MPa压强范围中，能够获取平台效应。 2.2 第二发展阶段 自1990年以来，我国不断出现新材料、新技术，同时推进剂技术也在不断发展，继而产生很多新型燃速催化剂，包括TMO组合催化剂、含硼化合物、粘合剂型催化剂等。第一，

含RDX改性双基推进剂基础配方及其燃速探索

含RDX改性双基推进剂基础配方及其燃速探索 赵效民;刘所恩;赵美玲;胡增艳;郝建林;陈锦芳 【期刊名称】《含能材料》 【年(卷),期】2004(012)0z1 【摘要】通过调节含RDX改性双基推进剂基本配方组分NC、NG、RDX百分含量的试验,系统地测试了基本配方组分变化对燃速的影响.加入铝粉、铅-铅复合催化剂试验进一步考察了燃速范围;分析了燃速特性;对降速原因进行了探讨. 【总页数】3页(P205-207) 【作者】赵效民;刘所恩;赵美玲;胡增艳;郝建林;陈锦芳 【作者单位】山西兴安化学工业集团有限公司,山西,太原,030008;山西兴安化学工业集团有限公司,山西,太原,030008;山西兴安化学工业集团有限公司,山西,太 原,030008;山西兴安化学工业集团有限公司,山西,太原,030008;山西兴安化学工业集团有限公司,山西,太原,030008;山西兴安化学工业集团有限公司,山西,太 原,030008 【正文语种】中文 【中图分类】V512 【相关文献】 1.含CL-20的改性双基推进剂燃速数值模拟 [J], 徐司雨;赵凤起;仪建华;高红旭;宋洪昌;李上文 2.含RDX改性双基推进剂基础配方及其燃速探索 [J], 赵效民;刘所恩;赵美玲;胡增

艳;郝建林;陈锦芳 3.含RDX低燃速丁羟推进剂的配方研究 [J], 曹文忠;王中伟;焦绍球;张为华 4.含快燃物改性双基推进剂燃速模型的建立 [J], 廖林泉;覃光明;李笑江 5.平台含黑索今改性双基推进剂高压热分解与燃速的相关性 [J], 齐晓飞;闫宁;李宏岩 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买

利用LF-NMR研究燃速催化剂对推进剂固化反应的影响

利用LF-NMR研究燃速催化剂对推进剂固化反应的影响贾林;谢五喜;杜姣姣;张林军;张冬梅;王琼;顾妍 【摘要】The propellants with 0%,2% and 4% combustion catalyst(Ct)named A,B and C were prepared.The kinetic of the curing reactions was investigated by LF-NMR with monitoring the transversal relaxation time( T2 ) of the hydrogen proton in the sys-tems of A,B and C on line.The results show that the whole process of the curing reaction can be monitored by LF-NMR because of the correlation between T2 and the degree of the curing reaction.The initial and medium reaction stages of three systems all appear as first-order kinetic reaction,but the Ea( apparent reaction active energy) of the initial stage was higher than that of the medium stage, which shows the different reaction mechanism of them.The increase of the reaction temperature could speed up the rate and shorten the time of curing reaction,as well as keep the curing reaction rules and crosslinked network structure.Under the same reaction tem-perature,the reaction rate was increased and the reaction time was shortened along with the increase of the content of Ct,which shows the curing reaction was catalyzed by Ct,but the rule of chain reaction and the space network structure would be affected to a certain extent because of excessive amounts of Ct.%对分别加入0%、2%和4%燃速催化剂Ct的某推进剂A、B、C 3个体系,应用低场核磁共振技术( LF-NMR)分别在线监测50、60、70℃固化反应,通过聚合物氢质子横向弛豫时间T2 进行固化反应动力学研究. 结果显示,T2 与体系固化反应程度有相关性,可在线监测样品固化反应的初期、中期和末期;3个体系在

纳米镍粉对Al-CMDB和CL-20-CMDB推进剂燃烧性能的影响

纳米镍粉对Al-CMDB和CL-20-CMDB推进剂燃烧性能的 影响 袁志锋;赵凤起;张教强;宋秀铎;高红旭;郑伟;王瑛;裴江峰;王晶 【摘要】To investigate the effect of nano-nickel powder with particle size of 50nm on the combustion properties of Al-CMDB and CL-20-CMDB propellants, the propellant samples were prepared through the rolling-absorption method. The burning rates of the propellants were measured by the target line method and the pressure exponents were calculated. The reason of how nano-nickel powder affect the combustion properties of Al-CMDB propellant was studied by flame photo, burning wave, DSC, morphology and elemental analysis of flameout surface. The results show that in Al-CMDB propellant, adding nano-nickel powder can greatly improve the burning rate and reduce the pressure exponent of the propellant. The burning rate of the propellant at 10MPa reaches 35.59mm/s, the pressure exponent between 8-20MPa reduces from 0.43 to 0.17, and the propellant appears mesa effect between 15-20MPa when adding 0.7% (mass fraction)nano-nickel powder into the Al-CMDB propellant. In CL-20-CMDB, adding 0.5%(mass fraction)nano-nickel powder to CL-20-CMDB propellant can increase the burning rate of the propellant greatly at 4-10MPa,the pressure exponent between 8-20MPa is about 0.01 and the propellant appears mesa effect between 15-20MPa.%为了研究粒径为50nm的纳米镍粉(nano-Ni)对含Al改性双基(Al-CMDB)推进剂、含六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)改性双基(CL-20-CMDB)推进剂燃烧性能的影响,

固体推进剂燃速测试实验教学研究

固体推进剂燃速测试实验教学研究 作者：周星，鲍桐，邓蕾 来源：《教育教学论坛》 2016年第6期 周星，鲍桐，邓蕾 （国防科技大学航天科学与工程学院，湖南长沙410073） 摘要：采用主体式教学的方法，开展了靶线法测试固体推进剂药条燃速的实验教学，由学 生负责该实验设备的调试和实验过程讲解，教师对学生提实验要求、实验材料，负责实验设备 调试指导、讲解要点补充和检查实验结果。实验教学活动注重培养学生分析和解决问题的思路，提高了教学效果。 关键词：含能材料；固体推进剂；实验教学；燃速 中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）06-0246-02 作者简介：周星（1981-），男，黑龙江五大连池人，博士，国防科学技术大学航天科学与工程学院材料科学与工程系讲师，从事含能材料研究。 一、前言 随着高等教育体制改革的逐步深化，要求高校培养出来的人才在知识结构和能力上都具有 较高的素质。实验教学是高等教育中培养具有创新能力、高素质人才的一个重要环节，越来越 受大家的关注。 含能材料应用于陆、海、空及二炮各类武器系统，是完成发射、推进和毁伤的能源材料。 随着现代战争对武器装备性能要求的进一步提高，对炸药、推进剂和发射药等含能材料的性能 提出了更高的要求。国防科学技术大学军事化学与烟火技术专业开设了《含能材料及性能测试》课程，主要介绍含能材料的配方特点、性能测试的基本原理及测试方法，为硕士论文的研究工 作及今后从事含能材料研制工作打下良好的基础。 实验教学作为学生创新意识和创新能力培养手段，已经越来越受到人们的关注[1，2]。固 体推进剂燃速测试是《含能材料及性能测试》课程的实验教学内容之一，为提高教学效果，对 实验教学方法进行了改革探索。 二、主体式实验教学方法 传统的实验教学是实验教师提前把实验所用的仪器设备准备好，由教师讲解实验目的、实 验原理、实验步骤等内容。然后学生操作，得到实验数据，完成实验报告。在这种教学模式下 学生思维只能跟教师走，学生虽然参与了实验教学活动，但实质上是处于被动接受的状态，这 导致许多学生的实验技能和动手能力较差，而动手能力差又使学生畏惧实验课[3]。学生的主动性、积极性都受到一定的限制，创新能力和设计思想等各方面能力也无法得到训练。无法满足 培养研究生的自主动手能力、实验方法设计能力和今后从事科研工作解决问题的能力的要求。 实验教学方法改革主要是改变不顾学生的个体差异，忽视学生的个性、能力、兴趣，按同 一模式进行教学的方式。深化实验教学对学员动手能力、知识运用能力、分析解决问题能力和 团队精神的培养，在实验教学过程中必须体现学员的主体地位，以此作为实验教学的出发点。

含铝复合推进剂燃烧与流动数值模拟

含铝复合推进剂燃烧与流动数值模拟 刘平安;常浩;王文超;郜冶;刘加宁 【摘要】为了研究含铝复合推进剂在发动机中的燃烧与流动、铝金属在发动机内 的多相燃烧问题,对某含铝复合推进剂发动机内流场进行数值模拟.基于FLUENT软件,根据气相燃烧与非均相燃烧理论,应用EDC燃烧模型以及颗粒表面反应模型,建 立了含铝复合推进剂燃料的二维两相湍流燃烧模型,验证了颗粒表面反应模型计算 铝燃烧的可行性,模拟了不同颗粒相Al2O3含量下发动机内流场的分布,得出了压力、温度等发动机参数的变化趋势.结果表明,颗粒表面反应模型可较好地模拟发动机内 铝燃烧的宏观现象,发动机燃气中颗粒相含量对发动机内流场有显著的影响.随着颗 粒相含量的增加发动机燃烧室压力降低,温度升高;发动机两相流损失增加,发动机推力降低.%For the research of combustion and flow of aluminized composite propellants and multiphase combustion of aluminum metal in a motor,the numerical simulation of aluminized composite propellants is carried out.Based on the EDC combustion model and particle surface reaction model of fluent software,the two-dimensional and two-phase turbulent combustion model of aluminized composite propellants has been established according to the gas phase and heterogeneous combustion theory of aluminum.It proves that the particle surface reaction model is reasonable to simulate the combustion of aluminum and it shows the change trend of temperature and pressure by simulating different mass fraction of Al2O3 particles.The result also proves that the particle surface reaction model can simulate the combustion of aluminum better in a motor,where the mass fraction of Al2O3 particles has a significant impact