论文部分内容阅读
纳米CuO的重要用途之一就是作为燃烧催化剂来提高固体推进剂的燃烧性能和能量性能。论文重点考察了不同分散工艺下,纳米CuO分散性对推进剂性能的影响,并对纳米CuO分散性的表征技术进行了研究。首先,采用机械球磨法制备了纳米CuO/AP复合粒子,并制备了纳米CuO与AP的简单混合样品,以进行分散性与催化性能的对比。TEM及SEM测试结果表明,纳米CuO/AP复合粒子中CuO的分散性更好。DSC测试结果表明,CuO与AP简单混合样及CuO/AP复合粒子的高温分解峰较纯AP分别提前了112.49℃、137.28℃,即将纳米CuO与AP制备成复合粒子,更好的提高了CuO对AP热分解的催化性能。其次,按传统工艺(将CuO与AP简单混合样加入到组分)及复合预分散工艺(将CuO/AP复合粒子加入到组分)制备复合固体推进剂样品。爆热测定结果表明,复合预分散工艺较传统工艺,制备的样品不同区域爆热值的标准偏差值要小,即样品中CuO的分散性更好,导致了样品的燃烧稳定性更好。燃速测定结果表明,纳米CuO/AP复合捏合2h样品较捏合2h的纳米CuO未复合样品,压强在3.0Mpa、6.0Mpa及8.0Mpa下,燃速分别增加15.15%、7.79%、6.52%,而压强指数则降低19.57%。采用化学滴定法、原子吸收法、等离子电感耦合三种方法,对推进剂样品燃烧后的残渣进行分析。发现,纳米CuO/AP捏合3h样品较捏合2h样品,测定的不同区域Cu含量的标准偏差值分别降低了24.00%、63.03%及9.64%。说明,适当增加捏合时间,纳米CuO在样品中的分散程度得到了提高。最后,研究了纳米CuO分散性对推进剂催化性能的影响。发现捏合2h的推进剂样品,纳米CuO与AP未复合型样品及其复合型样品,高温热分解峰比标准样分别降低1.82℃、12.75℃。表明采用预分散工艺可以使纳米CuO的分散性提高,从而使推进剂样品的热分解更加完全。