【摘 要】
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提高燃速是复合固体推进剂性能研究中的一个目标。氧化剂/燃料纳米复合含能材料中的氧化剂与燃料组份在纳米尺度上均匀复合,增加了组份间的接触界面,使纳米复合含能材料的能量释放速率大大提高。将纳米复合含能材料添加到推进剂中,有望提高推进剂的燃速。本文以NC(硝化纤维素)为燃料基体,采用溶胶-凝胶法,制备了块状多孔热固性NC,并优化了制备工艺;采用乳液法和溶胶-凝胶法相结合,制备了粒状多孔热固性NC;采用原
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提高燃速是复合固体推进剂性能研究中的一个目标。氧化剂/燃料纳米复合含能材料中的氧化剂与燃料组份在纳米尺度上均匀复合,增加了组份间的接触界面,使纳米复合含能材料的能量释放速率大大提高。将纳米复合含能材料添加到推进剂中,有望提高推进剂的燃速。本文以NC（硝化纤维素）为燃料基体,采用溶胶-凝胶法,制备了块状多孔热固性NC,并优化了制备工艺;采用乳液法和溶胶-凝胶法相结合,制备了粒状多孔热固性NC;采用原位结晶的方法,将AP（高氯酸铵）与粒状多孔热固性NC在纳米尺度上进行复合,制备了AP/NC粒状多孔纳米复合含能材料,并优化了制备工艺;探索了AP/NC粒状多孔纳米复合含能材料在复合固体推进剂中的应用。研究发现,块状多孔热固性NC最佳制备条件为:RT值为1.2、NC为浓度100g·L-1、反应温度为35℃;此条件下制得块状多孔热固性NC的体积收缩率为58.5%,比表面积为142.25 m2·g-1,平均孔径为26.77nm。与块状多孔热固性NC相比,粒状多孔热固性NC的孔径分布更集中,比表面积增大,平均孔径减小;粒状多孔热固性NC颗粒粒径主要分布在0600μm。AP/NC粒状多孔纳米复合材料的最佳制备条件为:AP饱和DMF溶液加入量21g、浸泡48h;此条件下制得AP/NC粒状多孔纳米复合材料的AP含量为22.26wt%,比表面积为4.50m2·g-1,平均孔径为21.38nm。与AP相比,AP/NC粒状多孔纳米复合材料的热分解温度（180℃196℃）更低。不同AP/NC粒状多孔纳米复合材料的爆热和燃烧速率的顺序均为AP/NC-21-48>AP/NC-21-72>AP/NC-21-24>AP/NC-16-24>AP/NC-11-24,AP/NC粒状多孔纳米复合材料的燃烧速率高于同配比的物理混合物。与AP相比,含AP/NC粒状多孔纳米复合材料推进剂中AP的低温分解峰温提前了8.8℃,高温分解峰温提前了108℃。与基础配方推进剂相比,含AP/NC粒状多孔纳米复合材料推进剂的燃速增加了3.05%3.91%,爆热降低了3.72%,机械感度变化不大。
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