朱立勋, 刘晋湘, 梁 蓓,3, 陈建军, 严伍启, 廖 昕

(1. 南京理工大学化工学院, 江苏 南京 210094; 2. 西安北方惠安化学工业有限公司, 陕西 西安 710302;3. 北京理工大学, 北京 100081)

1 引 言

丁羟(HTPB)推进剂是综合性能优异的复合固体推进剂[1-2],在HTPB推进剂中,氧化剂含量占有较大的比例,它所起的作用有: ①提供推进剂燃烧所需要的氧; ②控制其粒度的大小及其配比来调节推进剂的燃烧速度; ③在粘合剂基体中起固体填料作用,从而提高推进剂的模量[3]。

高氯酸铵(AP)根据粒度的大小可分为粗AP、细AP和超细AP。粗AP通常分为Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型三种类型,粒度分别为40～60目、60～80目和100～140目。细AP为5～20 μm,超细AP为1 μm以下,与细AP和超细AP相比,粗AP粒度较大,同质量下比表面积较小,但通常在配方中所占质量分数较高。随着发动机燃烧室环境因素的变化,粗AP颗粒的变化更为复杂,从而影响HTPB推进剂的燃烧稳定性。刘子如[4]采用热分析与红外联用技术对高氯酸铵的热分解机理进行了研究,提出了“局部化学”理论: 粗颗粒AP晶体表面的缺陷、裂纹等力场不饱和点是AP晶体分解潜在的活化中心,对AP的分解起加速作用。国内外科研工作者[5-9]对不同粒度AP的热分解机理、热分解特性进行了大量研究,并建立了AP/HTPB推进剂稳态燃烧模型[10-11],研究表明不同粒度的AP对HTPB推进剂的燃烧性能影响不同,AP晶体粒度和缺陷都会对其热分解行为产生影响,同时粗AP对外界环境的变化更加敏感,但关于粗AP颗粒形貌缺陷对推进剂性能的影响鲜有报道。为此，本研究通过观察粗AP的表面形貌,研究其形貌缺陷对HTPB推进剂燃烧性能和力学性能的影响。……