孙志刚，张 佩，张晓宏，陈雪莉，王 瑛，曹 磊，樊明辉

(西安近代化学研究所，西安 710065)

0 引言

螺压双基推进剂具有特征信号低、燃烧残渣少、燃烧性能优良和产品一致性高等优点，目前在各种战术导弹和燃气发生器中得到广泛应用［1］，但其燃烧催化剂如铅类化合物在推进剂生产、试验、使用和销毁的过程中对人体及环境有危害［2－3］。为此，世界各国学者针对无毒、绿色环保和催化燃烧效果优异的新型燃烧催化剂开展了大量的研究工作。

目前，双基系推进剂燃烧催化剂的发展方向主要为纳米功能材料、新型螯合或复配材料、稀土化合物和多功能材料等［4－6］，其目标在于完全摒弃有毒有污染的含铅催化剂，或降低含铅类催化剂的使用量。如国内张晓宏［7］、赵凤起［8］、宋秀铎［9］等分别研究了铅和非铅纳米催化剂以及稀土化合物对双基系推进剂燃烧性能的影响，得到了良好的效果;国外Warren L C［10］和Thompson［11］等成功将铋化合物用于双基系推进剂。但由于新材料的制备及科学使用技术难度较大，仅有少数几种实现了工程化应用。因此，本文研究了无毒无污染、成本较低、可工业化生产的ZrO2对含催化剂螺压双基推进剂燃烧性能的影响，并采用多种手段探索了ZrO2催化燃烧的机理，可为其工程化应用提供参考。

1 实验

1.1 主要原材料

3种粒度ZrO2陶瓷粉体，化学纯，杭州万景新材料有限公司生产，其粒径分布见表1;含氮量为12%的NC、NG、炭黑、φ－Pb 和 β－Cu 等材料均为工业品。

表1 3种粒度ZrO2的粒径分布Table 1 Particle size of three kinds of ZrO2

1.2 实验配方

实验中设计的螺压双基推进剂配方如表2所示，其中，ZrO2为外加量。……