秦沛文，赵孝彬，李　军，秦　超，程立国，苏　晶，关红波

(湖北航天化学技术研究所 航天工业固体推进剂安全技术研究中心，湖北襄阳441003)



NEPE推进剂热安全性的尺寸效应

秦沛文，赵孝彬，李军，秦超，程立国，苏晶，关红波

(湖北航天化学技术研究所 航天工业固体推进剂安全技术研究中心，湖北襄阳441003)

摘要：为了解NEPE推进剂热安全性的尺寸效应，在不同温度下对不同尺寸的NEPE推进剂药柱进行了热爆炸试验，测得其热爆炸延滞期，并计算得到不同尺寸NEPE推进剂药柱在90、100、110、120℃下的热分解反应速率；通过在药柱内部布置热电偶监测了尺寸为Ф100mm×100mm和Ф150mm×150mm药柱在90℃和100℃环境温度下的内部温度变化。结果表明，当温度高于76.2℃时，NEPE推进剂药柱的尺寸越大，反应速率常数越大；活化能与药柱的比表面积呈线性相关，比表面积越小，活化能越大，当NEPE推进剂药柱的比表面积小于0.02mm-1时，活化能(Ea)为179.3kJ/mol，指前因子(A)为4.62×1019s-1。硝酸酯增塑剂的存在是NEPE推进剂在200℃以下发生热爆炸的主要原因。

关键词：NEPE推进剂; 热安全性；尺寸效应; 热爆炸延滞期; 热爆炸试验；硝酸酯增塑剂

引言

NEPE推进剂具有能量高、低温力学性能好等特点[1]，但配方中大量的硝酸酯类增塑剂和炸药类氧化剂的存在，使NEPE推进剂在制造、贮运过程中存在安全隐患[2]。热刺激是影响固体推进剂安全性的重要因素，常见热刺激有高环境温度、战场强热辐射、发射和飞行过程中的摩擦生热等[3-4]。作为固体火箭的重要组成部分，NEPE推进剂的热安全性直接影响固体火箭发动机的热安全性。……