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AlH3对固体推进剂安全性能及成药性能的影响①

2019-09-13周晓杨王艳萍徐星星庞爱民

固体火箭技术 2019年4期

周晓杨,王艳萍,徐星星,胡 翔,唐 根,郭 翔,庞爱民

(湖北航天化学技术研究所,襄阳 441003)

0 引言

作为一种新兴金属燃料二元共价化合物三氢化铝(AlH3)室温下是亚稳态结晶固体,其体积储氢为0.148 kg/L,质量储氢为10.08%,密度为1.48 g/cm3,标准摩尔生成焓为-11.8 kJ/mol,绝对熵为30.0 kJ/(mol· ℃),标准生成摩尔吉布斯自由能为45.4 kJ/mol[1]。AlH3有较高的选择还原性,可使它用作储氢材料、燃料电池的氢源和聚合催化剂;其高燃烧热和比冲又可使它用作固体推进剂和固液混合推进剂的高能添加剂[2-4]。在固体推进剂中采用AlH3代替Al粉,可使比冲提高10 s左右;在固液推进剂中用AlH3代替Al粉,可使比冲提高32 s左右;液体推进剂中添加AlH3,,可使比冲提高27 s左右[5];以AlH3、AND(二硝酰胺铵)和含能粘合剂组成的固体推进剂,其标准理论比冲可达294 s[6],比传统固体推进剂高20%~25%,且环保洁净,可用作典型的高能低特征信号和洁净推进剂的添加剂。2004年,俄罗斯报道了一种含AlH3的高能固体推进剂,其中AlH3含量为6%~27%,该固体推进剂具有较低感度、较高热稳定性[7]。

目前,由于AlH3制备工艺的限制,导致了不同批次AlH3的品质和颗粒粒度存在着较大的差异,将AlH3加入到固体推进剂中,会导致AlH3固体推进剂出现感度偏高、成药性能较差等相关问题,这对AlH3在固体推进剂中的应用产生了极大影响。因此,本文主要研究AlH3的品质和颗粒粒度与AlH3固体推进剂安全性能和成药性能间的相关性,找出影响AlH3固体推进剂安全性能和成药性能的主要因素。

1 实验

1.1 固体推进剂配方

本实验用的AlH3固体推进剂的配方组成见表1。……

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