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利用硝酸-27S制备无硫可膨胀石墨的工艺研究

2011-01-28陈雅萍李舒艳罗瑞盈王煊军

火炸药学报 2011年5期

陈雅萍,李舒艳,罗瑞盈,王煊军

(1.北京航空航天大学物理科学与核能工程学院,北京100191;2.第二炮兵工程学院,陕西 西安710025)

引 言

膨胀石墨具有耐高温、耐酸碱、抗拉、抗压、抗辐射、回弹性能优良、对有机物吸附性能好等特殊的性能,广泛应用于化工、冶金、机械、环保、航空航天等领域[1-2]。传统的可膨胀石墨制备过程中因使用硫酸,使膨胀石墨不可避免地含有杂质硫。在其用作密封件时硫的存在会加速金属腐蚀,缩短设备的使用寿命。因此,无硫膨胀石墨的制备已成为近年来的研究热点[3-5]。

随着导弹武器的更新换代,将有大量的液体推进剂报废。推进剂硝酸-27S中含有大量的硝酸、一定量的四氧化二氮以及少量的磷酸和氢氟酸,具有强烈的腐蚀性、氧化性。目前对报废的硝酸-27S无论是作为废弃物处理还是再生利用都存在成本较高,环境污染严重[6]或工艺复杂[7]等缺陷。本研究利用报废推进剂硝酸-27S制备具有高附加值的可膨胀石墨,为报废液体推进剂的再生利用提供了新的途径。

1 实 验

1.1 材料与仪器

天然鳞片石墨;高锰酸钾,分析纯;乙酸酐,分析纯;硝酸-27S。

VEGA ⅡXMUINCA 扫描电镜,捷克Tescan公司;X’pert PRO X 射线衍射仪,荷兰Panalytical公司;HH-4恒温水浴锅,常州国华电器有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 硝酸-27S水吸收液的制备

硝酸-27S中含有大量的四氧化二氮,直接利用其制备可膨胀石墨在生产过程中会释放出大量的二氧化氮烟雾,严重污染环境,危害操作人员的身体健康。本研究将硝酸-27S缓慢加入少量水中制成硝酸-27S水吸收液再使用,污染情况得到了很大的改善。……

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