铝基微单元复合燃料在NEPE 固体推进剂中的应用
2022-08-13汪慧思王艳薇陶博文
含能材料 2022年8期
关键词:效率
汪慧思,张 鑫,王艳薇,杜 芳,李 磊,顾 健,李 伟,陶博文
(1. 航天化学动力技术重点实验室,湖北 襄阳 441003;2. 湖北航天化学技术研究所,湖北 襄阳 441003)
0 引言
NEPE 固体推进剂是武器装备和宇航工程的共用技术、支撑技术、先导技术,作为主要动力源,其能量性能直接决定着导弹武器的作战效能和生存能力,因此,发展高能量水平的NEPE 固体推进剂,是显著提升导弹武器综合性能的重要前提[1-3]。
传统复合固体推进剂是由微米尺度的氧化剂、燃料以及粘合剂(推进剂中就是粘合剂而非黏合剂)体系通过物理混合和化学反应交联所形成的微米级混合体系[3-4]。由于传统固体推进剂中主要固体组分(氧化剂、燃料)以微米级分散,能量释放过程除了与配方组分所固有的性质有关外,还受氧化剂/还原剂间的质量传递过程所制约,所以实际应用时,其能量释放速率和效率难以达到理想状态,推进剂的能量性能不能充分发挥出来[5]。
微单元复合燃料是指由两种或多种氧化剂-燃料(或可燃剂)在纳米尺度均匀复合、精确组装构筑的有精确氧(化剂)燃(料)配比的新型含能材料[6]。与传统纳米复合含能材料中只有单一氧化剂(或燃料)不同,微单元复合燃料中同时含有氧化剂和燃料两种组分,并且氧化剂、燃料间以纳米级尺度组装,缩短了燃烧时氧化剂与燃料的质量传输距离,降低传质、传热过程对燃烧性能的影响,可使氧化剂、可燃剂间的化学反应更加充分[7]。如Wang 等[8]采用电喷雾法制备了AP/nAl/NC 微单元复合燃料,复合后,复合燃料可在铝粉熔化(933 K)前着火,且火焰温度达到了2800 K,燃烧性能显著提升。……
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