二硝基哌嗪对CMDB推进剂燃烧性能及热分解的影响
DNTF-CMDB推进剂的力学性能
万方数据万方数据万方数据万方数据万方数据DNTF-CMDB推进剂的力学性能作者：王江宁， 李亮亮， 刘子如， WANG Jiang-ning， LI Liang-liang， LIU Zi-ru作者单位：西安近代化学研究所,陕西,西安,710065刊名：火炸药学报英文刊名：CHINESE JOURNAL OF EXPLOSIVES & PROPELLANTS年，卷(期)：2010,33(4)被引用次数：4次1.王江宁双基和改性双基推进剂催化燃烧规律研究[学位论文] 20042.郑伟DNTF-CMDB推进剂燃烧性能及燃烧机理研究 20063.周彦水;张志忠;李建康3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱的晶体结构[期刊论文]-火炸药学报 2005(02)4.赵凤起;陈沛;罗阳含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的改性双基推进剂[期刊论文]-推进技术 2004(06)5.王江宁;冯长根;田长华含CL-20、DNTF和FOX-12的CMDB推进剂的热分解[期刊论文]-火炸药学报 2005(03)6.张腊莹;衡淑云;刘子如NEPE类推进剂的物理老化性能[期刊论文]-推进技术 2006(05)7.Warren R C Transition and relaxation in plasticized nitrocellulose[外文期刊] 19888.Townend D J;Warren R C Relaxation in double base propellants[外文期刊] 19859.李亮亮;王江宁;刘子如DNTF含量对改性双基推进剂动态力学性能的影响[期刊论文]-含能材料 2010(02)10.Simatos D;Blond G;Roudaunt G Influence of heating and cooling rates on the glass transition temperature and the fragility parameter of sorbitol and fructose as measured by DSC 199611.Williams M L;Landel R F;Ferry J The temperature dependence of relaxation mechanisms in amorphous polymers and other glass-forming liquids[外文期刊] 19551.郑伟.王江宁.韩芳.田军.宋秀铎.周彦水.ZHENG Wei.WANG Jiang-ning.HAN Fang.TIAN Jun.SONG Xiu-duo. ZHOU Yan-shui DNTF-CMDB推进剂的化学安定性[期刊论文]-火炸药学报2010,33(4)2.邵重斌.付小龙.吴淑新.李吉祯.孟玲玲.蔚红建.樊学忠.SHAO Chongbin.FU Xiaolong.WU Shuxin.LI Jizhen. MENG Lingling.WEI Hongjian.FAN Xuezhong辅助增塑剂对AP-CMDB推进剂力学性能的影响[期刊论文]-化学推进剂与高分子材料2010,08(6)3.侯竹林.韩盘铭“NEPE”固体推进剂动态力学性能的研究[会议论文]-19984.张林军.何少蓉.衡淑云.邵颖惠.王琳.ZHANG Lin-jun.HE Shao-rong.HENG Shu-yun.SHAO Ying-hui.WANG Lin DTHL炸药热分解动力学研究及贮存寿命预估[期刊论文]-火炸药学报2010,33(3)5.梁勇.姚月娟.杨建.王琼林.郑双.LIANG Yong.YAO Yue-juan.YANG Jian.WANG Qiong-lin.ZHENG Shuang颗粒密实模块药的弹道性能[期刊论文]-火炸药学报2010,33(3)6.任晓宁.衡淑云.刘子如.王江宁.张皋.郑伟.REN Xiao-ning.HENG SHU-yun.LIU Zi-ru.WANG Jiang-ning.ZHANG Gao.ZHENG Wei DNTF含量对CMDB推进剂热分解特性的影响[期刊论文]-火炸药学报2008,31(2)7.庞军.王江宁.张蕊娥.谢波.PANG Jun.WANG Jiang-ning.ZHANG Rui-e.XIE Bo CL-20、DNTF和FOX-12在CMDB推进剂中的应用[期刊论文]-火炸药学报2005,28(1)8.赵凤起.陈沛.罗阳.张蕊娥.张志忠.周彦水.李上文含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)的改性双基推进剂[期刊论文]-推进技术2004,25(6)9.胡全星.姜豫东.李健.富婷婷推进剂松弛模量主曲线及W.L.F.方程参数的拟合处理[期刊论文]-固体火箭技术2003,26(2)10.卢栓仓.贾延斌.LU Shuan-cang.JIA Yan-bin压伸复合推进剂的力学性能[期刊论文]-火炸药学报2008,31(2)1.苏鹏飞.陈智群.王景荣.邵自强.张皋.李文杰.王明用偏光显微镜检测硝化棉的含氮量[期刊论文]-火炸药学报2011(2)2.肖玮.李亮亮.王江宁.苏健军.王世英.董树南.屈可朋DNTF／RDX-CMDB推进剂低温力学性能[期刊论文]-含能材料 2013(4)3.张昊越.付小龙.刘春.李吉祯.张亚俊.刘芳莉.谢五喜动态热机械分析应用于固体推进剂领域的研究进展[期刊论文]-计测技术 2013(z1)4.李亮亮.王江宁.孔军利DNTF/RDX-CMDB推进剂动态力学性能[期刊论文]-含能材料 2011(3)引用本文格式：王江宁.李亮亮.刘子如.WANG Jiang-ning.LI Liang-liang.LIU Zi-ru DNTF-CMDB推进剂的力学性能[期刊论文]-火炸药学报 2010(4)。
N,N′-二硝基哌嗪的热分解机理及动力学研究
浇铸型高能CMDB推进剂的力学性能
Ａ ， ％ ￣ ０ ； Ｉ Ａ ３５ ， Ｉ １ ５ ２ ％ Ｄ Ｎ （ ．％） 安定剂 （ ．％ ） １５ 。 ２ ３ 推 进剂 样 品制备 ．
推进 剂 样品均 采用 淤浆 浇铸工艺 制备 。 即将混 匀 固料加 入 到 配制 好 的液 料 中， ２ Ｌ行 星式 捏合 机 中 在
Ｃ ＭＤＢ 推进剂 的力 学 性 能恶 化 ， 以 满 足发 动 机 的 使 难 用要求 ， 故提 高该类 推 进剂 的力 学性 能 也 是研 究 的重 点 。国内外对 低 ＮＣ含量 的浇 铸 型 Ｃ ＭＤＢ推 进 剂 力 学性能研 究较少 。为 了探 索低 Ｎ Ｃ含量 的高 能 Ｃ ＭＤＢ
硝化棉 （ Ｎ １ ． ％ Ｎ） ３号硝化棉 （ Ｎ １ ． ％ ２ Ｃ，２ ６ ； ３ Ｃ，２ ０
Ｎ） 双基球 （ Ｂ ｂ ｌ 组 分为 ３ Ｎ ； Ｄ ａｌ， Ｃ和 Ｎ 其 百分含 Ｇ， 量 比为 ９： ） １ ；硝 化甘 油 （ Ｇ） Ｎ ；黑索 今 （ ＤＸ Ｒ ， ＝
测 比冲为 ２ ０ Ｓ 右 ， 以满 足新 一 代 战 术 武 器 系统 ３ 左 难 的需求 。因此 提 高浇 铸 Ｃ ＭＤＢ推 进剂 能 量是 高 能 推进剂 研 究 的主 要 向 之 一 。实 现 浇 铸 型 Ｃ ＭＤＢ
摘
要 ： 究 了 硝 化 棉种 类 和含 量 、 氯酸 铵 粒 径 ， 研 高 以及 双 基 球 和 黑 索 今 含 量 等 对 复 合 改 性 双 基 （ ＭＤＢ 推 进 剂 力 学 性 能 的 影 响 。 Ｃ ）
结 果 表 明 ， 着 含 氮 量 １ ．％ 的 ＮＣ 的降 低 ， ＭＤＢ推 进 剂 ２ 随 ０ ２ Ｃ Ｏ℃ 和 ５ Ｏ℃下 的拉 伸 强 度 和 延 伸 率 均 显 著 降 低 。 在 Ｃ ＭＤＢ推 进 剂 中 添 加适 量 含 氮 量 １ ． ％ 的 Ｎ ３０ Ｃ和 １ ． ％ 的 Ｎ ２６ Ｃ均 有 助 于 提 高 推 进 剂 拉 伸 强 度 ；含 氮 量 １ ． ％ 的 Ｎ 不 利 于 改 善 推 进 剂 的 延 伸 Ｏ ３ Ｃ 率 ； 含 氮 量 １ ． ％ 的 ＮＣ有 助 于 提高 推 进 剂 的低 温 延 伸 率 ， 对 推 进 剂 高 温 延 伸 率 影 响 不 显 著 。 在 Ｃ 而 ６ ２ 但 ＭＤＢ推 进 剂 中添 加 适 量 的 双基 球 对 提 高 推 进 剂 的 拉 伸 强度 和延 伸 率 均 有 利 。 Ａ Ｐ的粒 径 对 Ｃ ＭＤＢ推 进 剂 力 学 性 能 影 响 显 著 ， 粒 径 的 Ａ 小 Ｐ有 利 于 提 高 推 进 剂 的拉 伸 强 度 ， 大 粒 径 的 Ａ 而 Ｐ有 利 于 改 善 推 进 剂 的 延伸 率 。随 着 Ｒ Ｘ取 代 Ａ Ｄ Ｐ量 的逐 渐 增 大 ， ＭＤＢ推 进 剂 在 高 温 和 常温 下 Ｃ 的拉 伸 强 度 先 增 大 后 减小 ， 延 伸 率 先 增减 小 后 增 大 。 而 关 键 词 ：固体 力 学 ；固体 推 进 剂 ；复合 改性 双 基 推 进 剂 ； 学 性 能 ； 化 棉 ；高 氯 酸 铵 ； 索 今 力 硝 黑
AP_CMDB推进剂燃速压强指数的变化分析与辨识
3 AP2CMDB 推进剂燃速压强指数辨识
AP2CMDB 推进剂的燃速压强指数不同于双基推
进剂 ,不能简单认为是常数 ,它与推进剂的配方组成和 燃烧室工作压强存在耦合关系 ,当配方组成一定时 ,将 主要取决于燃烧室工作压强 。在进行精确的发动机设 计和内弹道性能预示时 , 不能简单地使用指数燃速公 式 ,应进行发动机实验并利用实验数据辨识出压强指 数与压强的耦合关系 ,对指数燃速公式进行修正 。 通过前面的分析计算表明 , AP2CMDB 推进剂的 燃速压强指数与压强近似呈对数关系 , 可以有多种表 示方法 ,本文以下式表示它们的耦合关系 0. 5 ) n = ln (αp +β
图 1 AP2CMDB 推进剂火焰结构示意图
Fig. 1 Flame structure schematic of AP 2CMDB propellants
Key words : impulse t hruster ; solid propellant ; modified double2
base propellant ; burning rate pressure exponent
合推进剂主要组分 — — — AP 而成的改性双基推进剂 ,其 燃烧火焰结构不同于双基推进剂 , 有比较复杂的火焰 结构 。N . Kubota 等于 1976 年通过显微照相和温度测 量技术观测了 DB 母体及 AP2CMDB 推进剂燃烧的物 理模型 ,该推进剂的火焰由 DB 预混火焰 、 AP 分解火 焰和 AP/ DB 扩散火焰三者组成 ,如图 1 所示 [ 2 ] 。
由式 ( 1) 和式 ( 2) 得 ) rAP n DB 0 . 45ζrDB + ( 1 - ζ n = rAP - ζ( rAP - rDB ) 对 ( rAP - rDB ) 微分得
含高氮化合物btatz的cmdb推进剂特性
含高氮化合物btatz的cmdb推进剂特性摘要：本文研究了BTATZ推进剂的性质。
反应动力学分析表明，BTATZ的活化能和反应速率常数与等离子体或气固反应储量的非线性关系相关，使得BTATZ装药可以在更大的热量和压力范围内燃烧，从而实现更高的推进效率。
同时，它的安全性特性也得到改善，对室温和室温氮气的燃烧特性有显著的影响。
经过本文的分析，BTATZ具有不错的性能，可以满足在航空、航天、防御和舰船动力中的应用。
关键词：BTATZ推进剂，动力学，活化能，反应速率常数，热量和压力，安全性。
正文：1. 简介BTATZ推进剂是一种高氮化合物可催化推进剂，具有良好的技术性能。
一般来说，它是由一系列单元化的小型抗生素构成的经典推进剂，其结构相对固定，活性也比较高，可以比较容易地获得较高的发动机性能。
根据不同的性能指标，BTATZ可以被分为三种类型，即气态、固态和界面催化推进剂。
2. 反应动力学分析反应动力学分析是用来研究BTATZ装药的反应机制的一种方法。
从理论上来说，活化能和反应速率常数的行为可以用非线性函数来描述。
实验结果表明，BTATZ的活化能和反应速率常数随着等离子体或气固反应储量的增加而增加，并呈现出非线性的趋势。
这表明，BTATZ的反应特性取决于反应储量，而在较小的反应储量范围内，其活化能和反应速率常数表现较为稳定。
同时，反应动力学分析还表明，BTATZ推进剂在更大的热量和压力范围内燃烧，从而实现更高的推进效率。
3. 安全特性BTATZ推进剂的安全特性也得到显著改善。
实验表明，BTATZ对于室温和室温氮气的燃烧特性都有显著的影响，使得它在更安全的环境中燃烧，从而降低了推进剂的安全风险。
4. 结论通过本文的分析，我们可以看出，BTATZ推进剂具有不错的性能，在活化能、反应速率常数和安全性方面表现良好，可以满足在航空、航天、防御和舰船动力中的应用需求。
BTATZ推进剂的应用范围广泛，可以用于航空、航天、防御和舰船动力等领域。
一种RDX-CMDB推进剂危险性能研究
伸工艺制 备试样 ， 即吸收、 延 、 压 螺旋 压伸成 型。推进 剂
基本性 能 ：密 度 １ ６ ｇ・ ｍ～；爆 热 ３ ３ ． Ｊ・ ． １ ５ ｃ ６２ ７ｋ
～
；比冲 ２ ０ ・ ｋ ～； 速 ７ ６ ・ ～； ０ ６Ｎ Ｓ・ ｇ 爆 ０ １ｍ ｓ 燃
应 ， 了该推进剂 的危 险等级 。 确定
２ 实 验 部 分
２ １ 推 进剂 样 品制备及 基本性 能 ．
所选 推进 剂 是 典 型 的 Ｒ － ＭＤＢ推 进 剂 ， 中 ＤＸ Ｃ 其 双 基黏结 剂质 量分 数为 ６ ％ ， Ｄ ８ Ｒ Ｘ质 量 分数 为 １ ％ ， ８ 其它组分 质 量分 数 ：辅 助增 塑 剂 ６ ５ ， 号 中定 剂 ２ ．％ Ⅱ ．
速 （ ０ ｏ ８ＭＰ ）１ ． ９ ｍｍ ・ ～。 ２ Ｃ， ａ ４ １ Ｓ
２ ２ 机 械 刺 激 响 应 试 验 ．
进剂 易 碎 性 研 究 ， 文 平 等 人 开 展 了 密 封 性 对 常 ＧＡ ｏ３ Ｔ ．推进 剂贮存 安 全影 响研 究 ， 这些 研 究 探索 了影
到热 、 械 、 机 冲击波 等外 界 刺激 而 引发 燃烧 、 炸事 故 ， 爆
造成人身 伤亡 、 设备和建筑设 施破坏 的严重 后果 。为 了 防止意外 事故 的发生 ， 减少 意外 事 故造 成 的损 失 ， 必 有 要对火 炸药 的危 险性 进行分级 ， 以便 针对不 同 的危 险等 级采取 相应 的安全对 策。因此 ， 火炸 药危 险等级是 确定 新 型火 炸药 的配方 、 工艺条 件 、 防护措 施 、 建筑物 结构方 式和安 全距 离 的依 据 。研 究 火 炸药 对 不 同刺激 作 用 的响应 特 性 ， 以认 识 火 炸 药对 某 类 刺 激 的 响应 特 可
含DNTN的CMDB推进剂的能量特性的计算及其组分的相容性
含DNTN的CMDB推进剂的能量特性的计算及其组分的相容性李祥志;毕福强;廉鹏;李辉;刘国权;王伯周【摘要】根据最小自由能法,采用NASA-CEA软件,计算了含2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(DNTN)的复合改性双基(CMDB)推进剂能量特性.采用差示扫描量热法研究了DNTN和CMDB推进剂组分的相互作用.结果表明,DNTN替代硝化棉(NC)+硝化甘油(NG)/黑索今(RDX)/Al推进剂配方中的RDX,使体系的理论比冲最大,达2666.5 N·s·kg-1,特征速度逐渐增大,氧系数逐渐提高.DNTN全部替代NC+NG/高氯酸铵(AP)/Al推进剂配方中的AP,使理论比冲最大,达2669.1N·s· kg-1,燃气平均分子量降低,燃温升高,表明CMDB推进剂体系中的DNTN有良好的应用潜力.DNTN与NC/NG、RDX、奥克托金(HMX)、六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)、吉纳(DINA)和炭黑(C.B)之间没有明显的相互作用,与邻苯二甲酸铅((φ)-Pb)和1,3-二甲基-1,3-二苯基脲(C2)之间相互作用明显.%The energy characteristics of CMDB propellant containing 2,3-bis (hydroxymethyl)-2,3-dinitro-1,4-butanediol tetranitrate (DNTN) were calculated by NASA-CEA software based on the minimum free energy method.The interaction of DNTN with components of composite modified double base (CMDB) propellant was studied by differential scanning calorimetry (DSC).Results show tthat The substitution of RDX in nitrocellulose(NC) + nitroglycerin (NG)/Hexogen(RDX)/Al propellant formulation for DNTN makes the system have the greatest theorety specific impulse,reaching 2666.5 N · s · kg-1,the characteristic velocity increase gradually,the oxgen coefficient improve gradually.The substitutionof all AP in NC+NG/AP/Al propellant formulation for DNTN makes the system have the greatest theory s pecific impulse,up to 2669.1 N · s · kg-1,the average molecular weight of combustion gases decrease and the combustion temperature rise,indicating that DNTN has good application potential in CMDB propellant.There are not obvious interactions between DNTN with (NC/NG),RDX,Octogen (HMX),hexanitrohexaazaisowurtzitane (CL-20),carbon black (C.B) and N-nitrodihydroxyethylaminedinitrate (DINA),and there are strong interaction between DNTN with lead phthalate((φ)-Pb) and 1,3-dimethyl-1,3-diphenylurea(C2).【期刊名称】《含能材料》【年(卷),期】2018(026)004【总页数】5页(P311-315)【关键词】2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(DNTN);改性双基推进剂(CMDB);能量特性;相容性;差示扫描量热法(DSC)【作者】李祥志;毕福强;廉鹏;李辉;刘国权;王伯周【作者单位】西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;V5121 引言2008年,美国洛斯阿拉莫斯国家实验室D. E. Chavez等[1]报道了2,3-二羟甲基-2,3-二硝基-1,4-丁二醇四硝酸酯(DNTN)的合成及性能研究,其熔点为85～86 ℃,分解温度大于140 ℃,氧平衡为0%,密度为1.917 g·cm-3,爆速为9100 m·s-1,生成焓为371 kJ·mol-1,爆压为40 GPa,能量水平与奥克托今(HMX)相当,此后也陆续有很多关于DNTN合成方法的研究[2-4]。
含咪唑类铅盐催化剂的RDX-CMDB推进剂燃烧性能第一期
摘
要： 研究 了咪唑类含能铅盐 （ Ｅ — Ｐ ｂ ） 催化剂 含量及与炭黑 复配时对 Ｒ ＤＸ — Ｃ ＭＤ Ｂ推 进 剂 的 燃 速 、 压 强 指 数 及 燃 烧 火 焰 结 构 等 燃
烧 性 能 的影 响 。 分 析 了 含 能 催 化 剂 和 惰 性 催 化 剂 影 响 Ｒ Ｄ Ｘ — Ｃ Ｍ ＤＢ推 进 剂 燃 烧 行 为 的 原 因 。结 果 表 明 ， 含 有含 能催化 剂 的 Ｒ Ｄ Ｘ — Ｃ ＭＤＢ 推进 剂的燃烧性能 优 于含 惰 性催 化 剂 的 Ｒ Ｄ Ｘ — Ｃ ＭＤＢ推 进 剂 的 燃 烧 性 能 。 １ ０ ＭＰ ａ下 的 燃 速 由 不 含 催 化 剂 的 推 进 剂 的
含 能 材料
２ ０ １ ５年 第 ２ ３卷
第 １期 （ ４ ３ — ４ ７ ）
４ ４
张 超 ，杨 立 波 ，陈俊 波 ，袁 志 锋
１
２
３＃
Ｏ． ５
０． ５ ０． ５
Ｏ
Ｏ １．５
Ｏ １．５ Ｏ Ｏ
Ｏ
０
０ ０
４
Ｏ． ５ Ｏ． ５ Ｏ． ５
对 Ｒ Ｄ Ｘ — Ｃ ＭＤＢ 推 进 剂 的 催 化 效 果 更 好 ， 将 推 进 剂 １ ０ ＭＰ ａ 的燃 速 由 １ １ ． ７ ４ ｍｍ ・ Ｓ 。 。 提高至 ２ ５ ． ３ ６ ｍｍ ・ Ｓ 。 ” 。 ， 提高了 １ １ ６ ． ０ ％， 两种 催化 剂将 Ｒ Ｄ Ｘ — Ｃ ＭＤＢ推 进 剂
硝酸 酯和 Ｒ ＤＸ 的 分 解 历 程 ， 而 含 能 铅 盐 催 化 剂 分 解 生 成活 性 物 质 （ Ｎ Ｏ／ Ｎ Ｏ， ） 能 够 进 一 步 促 进 推 进 剂 燃烧 过程 中 Ｎ Ｏ， ＋ Ｈ Ｃ ＨＯ— Ｎ Ｏ＋ Ｃ Ｏ＋ Ｈ， ｏ 及 Ｎ Ｏ＋
浇铸无烟CMDB推进剂流变性能
作 者 简 介 ：蔚 红 建 （ ９ ９一） 男 ， 士 研 究 生 ， 级 工 程 师 ， 事 固体 推 １６ ， 博 高 从
进 剂 研 究 。ｅｍａｌ ｙ ２３ ６ ＠ ｓｈ ． Ｏ － ｉ ｌ ｊ— ９ ｏ ｕ Ｃ ｒ ： ｈ ｎ
Ｒ ｅ ｌ ｇ ｃ ｌ ｐ ｏ ｅｔｅ ｏ ＣＭ ＤＢ ２ ａ ｄ ｆ ｒ ｎ ｈ ｏ ｏ ｉａ ｒ ｐ ｒ ｓ ｆ ｉ 一 ｔ ｉ ｅ ｅ ｔ ｆ
存在“ 剪切 变稀 ” 象 ， 现 剪切 速 率 指数 门＜１ 属 于 典 型 ， 假塑 性流体 ， 用流 变 模 型 叩＝ＫＸ 应 ’ 有 较 好 的相 ，
摘
要 ：为 有 效 调 节 改 性 双 基 （ ＭＤＢ 推 进 剂 （ 要 组 分 为 硝 化 棉 、 化 甘 油 和 黑 索 今 ） 流 变 性 能 ， 用 ＨＡ Ｅ 转 流 变 仪 研 究 Ｃ ） 主 硝 的 利 ＡＫ 旋
了增塑剂 、 分子增稠剂及温度对 Ｃ 高 ＭＤＢ推 进 剂 流 变 特 性 的 影 响 。结 果 表 明 ， ＭＤＢ推 进 剂 为 具 有 屈 服 应 力 的 假 塑 性 流 体 ， 整 Ｃ 调 增 塑 剂 硝 化 甘 油 与吉 纳 的 比例 （ Ｎ ｍ（ Ｇ）： ＤＩＡ）＝１ ： ， ： ， ： ） 当增 塑 剂 比 例 降 低 ， ＭＤＢ推进 剂 粘 度 和 屈 服 值 增 大 ， ｍ（ Ｎ １８ １６ １ ， ０ Ｃ
叼＝ＫＸ ’ （） １
式 中， 为 粘 度 ， ａ・Ｓ ＇ ７ Ｐ ；Ｋ为 粘 度 系 数 ； 为 剪 切 速 率 ， 一；ｎ为剪切 速率 指数 。 Ｓ 流 动活 化能可 表征 高分 子 向孔 穴跃 迁 时克服周 围 分 子 的作用 所需 要 的能 量 。对 于 黏流 温度 以上 （ 即高 聚物 由高弹 态 转 变 为 黏 流 态 的温 度 ） 聚 物 流 体 ， 高 粘
有机铜盐对的RDX - CMDB推进剂推进剂的燃烧性能和高压热分解的影响
１ＭＰ ａ ２ ． ０ １ ５ ． ６ ５ ４ ． １ ２ ５ ． ３ ８
５ＭＰ ａ ７ ． １ １ １ ０ ． ３ ３ ８ ． ３ ３ ９ ． ２ ３
Ｃ ｕ β Ｎ Ｔ Ｏ Ｃ ｕ Ｎ Ｉ Ｃ ｕ
Ｎｏ ｔ ｅ ：１ ）Ｎｏ ｎ ｅｉ ｓ ｔ ｈ ｅｐ ｒ ｏ ｐ ｅ ｌ ｌ ａ ｎ ｔ ｓ ｗｉ ｔ ｈ ｏ ｕ ｔ ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ．
表２ Ｒ ＤＸ Ｃ ＭＤＢ推进剂的热分解特征量
推进剂第 一 分 解 峰 温 （ Ｔ 和第二分解峰温（ Ｔ 降 ｐ １） ｐ ２） 低， 分 解 速 度 加 快， 而在 １ ０ ＭＰ ａ压 强 下 高 能 无 烟 Ｃ ＭＤＢ 推进剂 Ｔ ｐ １和 Ｔ ｐ ２有所升高。 从 图 １和 图 ２可 知， 在高能无烟 Ｃ ＭＤＢ推 进 剂 Ｐ ＤＳ Ｃ曲线中， 第一个分解放热阶段主要为双基粘合 剂体系受热分解， 第二个分解放热阶段主要为 Ｒ ＤＸ受 热分 解。 相 对 于 空 白 配 方 推 进 剂， Ｃ ｕ 、 ＮＴ Ｏ Ｃ ｕ和 β ＮＩ Ｃ ｕ三种有机铜盐均使高 能 无 烟 Ｃ ＭＤＢ 推进剂热分 解的第一个分解峰 温 Ｔ ｐ １和 第 二 个 分 解 峰 温 Ｔ ｐ ２提 前， 以１ＭＰ ａ 压 强 下 ＤＳ Ｃ 结 果 为 例， 空白配方 Ｔ ｐ １值 为 ２ ０ ６ ． ０℃ ， 而含 β Ｃ ｕ 、 ＮＴ Ｏ Ｃ ｕ和 ＮＩ Ｃ ｕ的 高 能 无 烟 Ｃ ＭＤＢ推进剂 Ｔ ． ６ ， ４ ． ４ ， １ ． ９℃ ， 空白 ｐ １值分别提前了 ２ 配方 Ｔ ４ ２ ． ３℃ ， 而含 β Ｃ ｕ 、 ＮＴ Ｏ Ｃ ｕ和 ＮＩ Ｃ ｕ的高 ｐ ２为２ １ ． ８ ， ５ ． ５ ， １ １ ． ２℃ 。 能无烟 Ｃ ＭＤＢ推进剂 Ｔ ｐ ２值分别为 １ 以上 结 果 表 明， 在高能无烟 Ｃ ＭＤＢ 推 进 剂 中， Ｃ ｕ 、 β ＮＴ Ｏ Ｃ ｕ和 ＮＩ Ｃ ｕ可能由于改变了双基粘合剂 体 系 和 Ｒ ＤＸ热分解历程， 使推进剂燃速和压强指数发生变化。
RDX-CMDB推进剂的高压热分解与燃烧性能的相关性
外 ， 解终 止温 度 和起 始 温度 的差 值 △ 一 分 ＝
，
都随压 力 而 下 降 。而其 分 解 峰 总 面 积 即分 解 放 热
总量 Ａ ， Ｃ Ｂ Ｒ Ｌ Ｈｄ 除 ＭＤ — Ｊ ２和 Ｃ Ｂ Ｒ Ｌ ＭＤ －Ｊ １配 方 ４ Ｍ ａ Ｐ
力 和燃 速催 化剂 对特征量影 响及其与燃 速的相关性 。
燃 速 数据 见表 ２ 。其 中 Ｃ ＢＲ １和 Ｃ ＢＲ ２两 种 ＭＤ －Ｌ ＭＤ －Ｌ
配方 的 Ｒ Ｘ Ｃ Ｂ推进 剂 的 Ｐ Ｓ 曲线 示 于 图 １和 Ｄ ． ＭＤ ＤＣ
２ 实 验
２１ 试 ． 样
图 ２其 他 三种 配方 的 Ｐ Ｓ ， Ｄ Ｃ曲线 类 似于 图 １ Ｐ Ｓ ， Ｄ Ｃ曲
收 稿 日期 ：２０ －３１ 修 回 日期 ： ０ ６ ６２ ０６０ ・７； ２ ０ － －８ ０ 基 金 项 目 ：国 防科 工 委跨 行 业 预 研 项 目
定义 △ Ａ 矾／ Ｔ比值为一综合特征量 。从表 １ 和表 ２中
线 表 明 Ｒ Ｘ－ＭＤ Ｄ Ｃ Ｂ推 进 剂 均表 现 出 两 个 主要 放 热分
解 峰 。 由表 ２可明 显看 出随 着压 力 增 大 第 一 个 （ 主要
五 种 Ｒ Ｘ—ＭＤ Ｄ Ｃ Ｂ推进 剂 由本 所 推 进 剂 技 术研 究
部 提供 ， 配方 见表 １ 。
２ ２ 仪 器和 实验 条件 ．
的值 外 ， 均 随压力 的升 高 而增 大 。 也
为 了更 好 反 映压 力 对 Ｐ Ｓ Ｄ Ｃ特征 量 的综 合 影 响 ，
燃 速 （ ） 靶 线 法 在 恒 压 燃 速 仪 上 ， 国军 标 “用 按 ＧＢ ７ Ａ一 ７方 法 ７ ６ １ Ｊ７０ ９ ０ ． 测定 ， 度 ２ 温 ０℃ 。
平台含黑索今改性双基推进剂高压热分解与燃速的相关性
平台含黑索今改性双基推进剂高压热分解与燃速的相关性齐晓飞;闫宁;李宏岩【摘要】为研究平台含黑索今改性双基推进剂(RDX-CMDB)高压热分解与燃速的相关性,用燃速测试和高压差示扫描量热(PDSC)技术分别研究了两种推进剂在3、6、9、12 MPa下的燃烧性能和热分解.结果表明,PDSC特征量随压强变化规律与RDX-CMDB推进剂出现平台燃烧效应存在联系,综合特征量与RDX-CMDB推进剂燃速线性相关.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2018(018)030【总页数】4页(P173-176)【关键词】物理化学;RDX-CMDB推进剂;热分解;燃烧性能【作者】齐晓飞;闫宁;李宏岩【作者单位】西安近代化学研究所,西安710065;西北工业大学航天学院,西安710072;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;O64为提高固体发动机工作稳定性，采用添加燃烧催化剂等技术手段[1，2]，使改性双基推进剂在特定压强范围内压强指数尽量接近0；即出现平台燃烧效应，是推进剂研究者重点关注的研究方向[3,4]。
为实现上述目的，解决含黑索今改性双基推进剂(RDX-CMDB)压强指数较高的问题，研究者一方面运用燃速测试、火焰结构分析、燃烧波结构测试和扫描电镜等技术手段研究RDX-CMDB的燃烧机理[5—7]，以期找出影响压强指数的内在因素，为改善燃烧性能指出调控方向；另一方面还运用高压差示扫描量热(PDSC) 获得RDX-CMDB推进剂热分解特征量并与燃速相关联，定性揭示气相燃烧反应与推进剂燃速的内在联系；这方面的研究取得了良好的效果，得到一些有用的结论[8,9]。
但是，对于低压下具有平台燃烧效应的RDX-CMDB推进剂，其热分解特征量与燃速相关性的研究尚未见文献报道。
为此，本文选择两种在不同压强范围具有平台燃烧效应的RDX-CMDB推进剂，采用PDSC 得到不同压强下的热分解特征量，并与燃速相关联，为热分解与燃速关联性理论体系的建立提供数据支撑。
内弹道稳定剂对中高燃速RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响
内弹道稳定剂对中高燃速RDX-CMDB推进剂燃烧性能的影响王江宁;杨斌;孙志刚;尚帆;谢波;马亮【摘要】以一种中高燃速改性双基推进剂配方为基础配方,添加不同粒度的Al2O3及不同品种的内弹道稳定剂, 研究了6~20MPa下推进剂燃速和燃速压强指数的变化规律,并对其燃烧机理进行了分析.结果表明,添加Al2O3后推进剂的燃速降低,且随着压强的升高,燃速降低的幅度减小;不同品种的内弹道稳定剂对燃速及燃速压强指数降低和提高的幅度不同,TiO2提高了推进剂高压段的燃速,MgO几乎不影响推进剂燃速,而Al2O3、ZrO2均降低了推进剂的燃速.添加不同粒度的Al2O3后,均使燃烧表面的催化剂含量(浓度)降低,改变了催化剂的催化效率,从而导致添加芳香铅A催化剂的推进剂中Al2O3粒径分别为10μm和2.5μm时,燃速相应降低0.25mm/s和1.25mm/s.不同品种的内弹道稳定剂对燃烧表面催化剂含量、分散均匀性、催化活性的影响不同,TiO2、MgO的活性高于Al2O3和ZrO2,从而表现出添加TiO2、MgO的推进剂燃速高于添加Al2O3、ZrO2的推进剂.%The change rule of burning rate and pressure exponent of the propellant in the range of 6－20MPa was studied taking a kind of middle or high burning rate CMDB propellant as basic formula and adding Al2O3 with different particle size and different kinds of internal ballistics stabilizer.The combustion mechanism was analyzed. The results show that the burning rate decreases when Al2O3 is added. The reduction range of burning rate reduces with the pressure rising. The range of enhancement or reduction of different kinds of internal ballistics stabilizer to burning rate and pressure exponent is different. TiO2 increases the burning rate in highpressure stage and MgO does not affect the burning rate of propellant while Al2O3 and ZrO2 both decrease the burning rate of propellant. The catalyst content (or concentration) on the combustion surface decreases when different particle size of Al2O3 is added. The catalytic efficiency of catalyst is changed, which leads to 0.5mm/s and 1.25mm/s reduction on burning rate of propellant added aromatic lead A and Al2O3 with the particle size of 10μm and 2.5μm, respectively. The influence of internal ballistics stabilizer on catalyst content,dispersal uniformity and catalyst activity is different. The activity of TiO2 and MgO is higher than that added Al2O3 and ZrO2, which reflects that the burning rate of propellant added TiO2 or MgO is higher than that added Al2O3 and ZrO2.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2016(039)005【总页数】4页(P119-122)【关键词】物理化学;燃烧性能;改性双基推进剂;内弹道稳定剂;Al2O3【作者】王江宁;杨斌;孙志刚;尚帆;谢波;马亮【作者单位】西安近代化学研究所,陕西西安710065;宜宾北方川安化工有限公司,四川宜宾 644219;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;V512Al2O3是双基和改性双基推进剂常用的内弹道稳定剂，常用的规格型号符合GB2479工业磨料要求，其平均粒径为1.0、2.5、3.5、5.0、7.0、10.0μm。
燃烧稳定剂对RDX-CMDB推进剂不稳定燃烧的抑制规律
燃烧稳定剂对RDX-CMDB推进剂不稳定燃烧的抑制规律陈雪莉;王瑛;张佩【摘要】用压力可控T形燃烧器研究了6种燃烧稳定剂ZrO2、WC、Al2O3、ZrB2、SiC和BN对RDX-CMDB推进剂不稳定燃烧的抑制规律,获得了压力耦合响应函数;讨论了不同压力及不同固有频率时燃烧稳定剂对推进剂燃烧稳定性的影响.结果表明,固有频率1700 Hz和800 Hz下,6种燃烧稳定剂对RDX-CMDB推进剂不稳定燃烧的抑制作用具有显著差异.固有频率800Hz时,ZrO2能够完全消除RDX-CMDB推进剂的不稳定燃烧;Al2O3仅在1.3 MPa左右出现压力振荡;WC、SiC对RDX-CMDB推进剂的不稳定燃烧抑制作用随含量不同抑振区间不同;ZrB2对RDX-CMDB推进剂的不稳定燃烧抑制效果不明显;而BN则在1.5 MPa有高的燃烧响应.固有频率1700 Hz时,6种燃烧稳定剂均降低了RDX-CMDB推进剂的压力耦合响应函数,但降幅不同,其中SiC的降幅最大,ZrB2降幅最小.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2016(039)002【总页数】6页(P92-97)【关键词】物理化学;燃烧稳定剂;RDX-CMDB推进剂;不稳定燃烧;压力耦合响应函数【作者】陈雪莉;王瑛;张佩【作者单位】西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;X93固体推进剂不稳定燃烧的抑制研究一直是国内外固体推进剂领域研究的重点。
研究表明[1]，使用少量的燃烧稳定剂能够有效减少或消除固体推进剂的不稳定燃烧。
燃烧稳定剂大多由高熔点的氧化物、碳化物或复合金属氧化物粒子作为主要组分，对固体推进剂燃烧过程中出现的不稳定燃烧现象进行抑制，保持压力振幅的稳定衰减。
RDX-CMDB推进剂低压燃烧性能研究
RDX-CMDB推进剂低压燃烧性能研究田长华;王琳;齐晓飞;刘鹏【摘要】用燃速测试研究了燃烧催化剂(铅盐、铅盐/铜盐、铅盐/铜盐/炭黑)、燃烧稳定剂(CaCO3、TiO2、MgO及A12O3)以及RDX粒径(7μm、21 μm和45 μm)对RDX-CMDB推进剂在低压下[(1～5)MPa]燃烧性能的影响.结果表明,复配体系的燃烧催化剂可有效提高RDX-CMDB推进剂的燃速并降低其压强指数,推进剂燃速随RDX粒径增大而提高,CaCO3可提高推进剂燃速,TiO2、MgO和Al2 O3会导致推进剂燃速降低.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2015(015)013【总页数】4页(P218-220,231)【关键词】黑索今(RDX);CMDB推进剂;低压;燃烧性能【作者】田长华;王琳;齐晓飞;刘鹏【作者单位】西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065;西安近代化学研究所,西安710065【正文语种】中文【中图分类】V512作为低特征信号推进剂的首选品种，RDX-CMDB推进剂技术得到了研究者的广泛关注，从能量特性[1]、特征信号[2]、热分解[3]、催化机理[4，5]、力学性能[6]、表界面性能[7]、机械感度[8]、塑化特性[9]和易损性[10]等多个方面开展研究，尤其是燃烧性能[2—5,11]已有多篇文章报道。
但目前对于RDX-CMDB推进剂燃烧性能的研究报道，多集中于某一因素变化对该类推进剂燃烧性能的影响上，研究内容过于零散，并未形成有机整合，缺少RDX-CMDB推进剂燃烧性能综合调节技术的研究工作。
根据长工作时间固体火箭发动机对低压燃烧推进剂技术的现实需要，综合研究燃烧催化剂、弹道稳定剂种类以及氧化剂粒径对RDX-CMDB推进剂在低压下燃烧性能的影响，为研究者开发更高性能的RDX-CMDB推进剂提供一定的技术参考。
含N,N-二硝基哌嗪无烟改性双基推进剂的燃烧性能
含N,N-二硝基哌嗪无烟改性双基推进剂的燃烧性能刘芳莉;李吉祯;齐晓飞;宋振伟【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2012(035)003【摘要】以CMDB推进剂为基础,用N,N-二硝基哌嗪(DNP)替代推进剂中的RDX,研究了DNP含量、燃烧稳定剂(CaCO3、TiO2、MgO及Al2O3)、燃烧催化剂(铅盐、铅盐/铜盐、铅盐/铜盐/炭黑)对DNP-CMDB推进剂燃烧性能的影响.结果表明,DNP可明显降低无烟CMDB推进剂的燃速,当DNP完全替代RDX时,在18MPa压强下推进剂的燃速降低约68％；铅盐/铜盐/炭黑燃烧催化剂复配体系能够有效降低DNP-CMDB推进剂的燃速压强指数,使其出现平台燃烧效应.【总页数】4页(P84-87)【作者】刘芳莉;李吉祯;齐晓飞;宋振伟【作者单位】西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065;西安近代化学研究所,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;V512【相关文献】1.利用N,N'-二硝基哌嗪改善双基推进剂燃烧性能 [J], 潘文达;常景湘2.高能无烟改性双基推进剂中高压燃烧性能 [J], 付小龙;邵重斌;吴淑新;樊学忠;李吉祯;蔚红建;廖林泉3.纳米催化剂对无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响 [J], 王晗;赵凤起;樊学忠;李吉祯;高红旭;邵重斌4.低燃速无烟黑索今改性双基推进剂燃烧性能 [J], 张超;张晓宏;马亮;杨立波;袁志锋;孙志华;谢波;周瑞5.FOX-7对NC/TMETN基低敏感无烟改性双基推进剂燃烧性能的影响 [J], 张超; 王寅虎; 杨立波; 李军强; 何俊武; 王江宁; 陈俊波因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
硝基呋咱／CMDB推进剂能量特性
硝基呋咱／CMDB推进剂能量特性付小龙;樊学忠;毕福强;王晗;李宏岩;李吉祯;刘小刚【期刊名称】《含能材料》【年(卷),期】2014(000)006【摘要】根据最小自由能法，采用 NASA-CEA软件，研究了六种硝基呋咱化合物：3-硝基呋咱（ NF）、3，4-二硝基呋咱（ DNF）、3-硝氨基-4-硝基呋咱（NNF）、3-硝氨基-4-硝基呋咱铵盐（ANNF）、3-硝氨基-4-硝基呋咱肼盐（HNNF）和3-硝氨基-4-硝基呋咱羟胺盐（HANNF）的能量特性。
研究了硝基呋咱化合物含量对复合改性双基（CMDB）推进剂能量特性的影响和压强对硝基呋咱／CMDB推进剂能量特性的影响。
结果表明，HANNF和HNNF单元推进剂的比冲高于RDX，分别为2744．8 N·s·kg－1和2802．2 N·s·kg－1。
六种硝基呋咱化合物使 CMDB推进剂的比冲大幅提高，其中 HNNF 和 HANNF 使 CMDB 推进剂的比冲分别提高74．6 N·s·kg－1和91 N·s·kg－1。
六种硝基呋咱／CMDB推进剂的比冲均随压强升高而增加。
比冲受压强影响顺序为DNF＞NNF＞HANNF＞ANNF＞HNNF＞NF。
【总页数】5页(P852-856)【作者】付小龙;樊学忠;毕福强;王晗;李宏岩;李吉祯;刘小刚【作者单位】西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065;西安近代化学研究所，陕西西安 710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;O69【相关文献】1.含二硝基偶氮氧化呋咱推进剂的能量特性研究 [J], 洪伟良;田德余;刘剑洪;王芳2.含DNTN的CMDB推进剂的能量特性的计算及其组分的相容性 [J], 李祥志;毕福强;廉鹏;李辉;刘国权;王伯周3.含3,3′-二硝基-4,4′-氧化偶氮呋咱推进剂的能量特性研究 [J], 王旭朋;罗运军;郭凯;吕勇4.含3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)推进剂的能量特性 [J], 罗阳;高红旭;赵凤起;陈沛;张志忠;周彦水;李上文5.含四(3,5-二硝基-1,2,4-三唑基)硼酸肼推进剂的能量特性计算 [J], 魏子辉;于雁武;茹锐锋;贾康辉;张行;李洋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
含催化剂RDX-CMDB推进剂燃烧机理研究
含催化剂RDX-CMDB推进剂燃烧机理研究
含催化剂RDX-CMDB推进剂燃烧机理研究
利用常压DSC及TG/DTG,高压DSC,单幅照相和燃烧波温度分布测试技术对含RDX的复合改性双基推进剂(RDX-CMDB)含和不含催化剂时的燃烧机理进行了研究,得到了该种推进剂在热分解和燃烧方面的一些重要结果.
作者：赵凤起李丽李上文阴翠梅王瑛 ZHAO Feng-qi LI Li LI Shang-wen YIN Cui-mei WANG Ying 作者单位：西安近代化学研究所,西安,710065 刊名：固体火箭技术 ISTIC EI PKU 英文刊名：JOURNAL OF SOLID ROCKET TECHNOLOGY 年，卷(期)：1999 ""(1) 分类号：V512 关键词：黑索今复合改性双基推进剂催化燃烧。
RDX-CMDB推进剂的催化热分解Ⅱ.分解气体产物和催化作用机理
RDX-CMDB推进剂的催化热分解Ⅱ.分解气体产物和催化作用机理谢明召;衡淑云;刘子如;王晗;王晓红;赵凤起【期刊名称】《含能材料》【年(卷),期】2008(016)006【摘要】用热重-差示扫描量热-傅立叶转换红外-质谱(TG-DSC-FTIR-MS)联用技术研究了RDX-CMDB推进剂在所选用燃速催化剂(没食子高铅、对氨基苯甲酸铜和炭黑)作用下的热分解.对添加催化剂(纳米和普通)和不添加催化剂的RDX-CMDB推进剂热分解主要气体产物变化进行了分析,讨论了燃速催化剂对热分解特征量的影响,初步探索了催化剂的作用机理.结果表明,所研究的燃速催化剂能改变推进剂中RDX的初期热分解机理,使放热的C-N键断裂在与吸热的N-NO2键断裂的竞争反应中占优,放热量增大;也使双基组分放出有负生成热的CH2O的相对量增加;纳米铝盐-铜盐-炭黑三元复配催化效果最好.【总页数】5页(P716-720)【作者】谢明召;衡淑云;刘子如;王晗;王晓红;赵凤起【作者单位】西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;O64;V512【相关文献】1.TG-DSC-IR-MS联用研究RDX-CMDB推进剂催化热分解 [J], 谢明召;衡淑云;刘子如;王晗;王晓红;赵凤起2.RDX-CMDB推进剂的催化热分解Ⅰ.高压热分解与燃速相关性研究 [J], 谢明召;刘子如;衡淑云;王晗;张腊莹;赵凤起3.RDX-CMDB推进剂的催化热分解及其与燃速的相关性 [J], 刘子如;刘艳;赵凤起;张腊莹;衡淑云4.复合催化剂热分解特性与平台推进剂催化燃烧性能关系的初探 [J], 杨栋;李上文;宋洪昌5.固体推进剂燃烧催化剂─苯甲酸铜盐及其衍生物的热分解研究Ⅱ双取代基苯甲酸铜盐的热分解机理 [J], 刘子如;阴翠梅;孔扬辉;吴承云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
rdx-cmdb推进剂中组合催化剂的研究
rdx-cmdb推进剂中组合催化剂的研究摘要：本文旨在研究rdx-cmdb推进剂中组合催化剂的性能。
通过对推进剂的结构、材料及组分进行分析，发现采用特定的碳烯醚作为推进剂的溶剂，其中含有不同数量的氯代烷烃，并且与羟胺和橡胶助剂等其他物质均组成了一种具有指定特征的组合催化剂。
通过对该推进剂的实验室温度和压强测量，以及理论模型模拟，发现当组分工艺因素被合理控制时，组合催化剂的推进剂在较高温度、较高压应力和低氧溶性下仍能产生较高的发射量。
结果表明，推进剂中组合催化剂的表现性能较好，有望成为有效的推动剂工业应用。
关键词：rdx-cmdb推进剂，组合催化剂，氯代烷烃，碳烯醚，羟胺，橡胶助剂应用rdx-cmdb推进剂中的组合催化剂可以改善发射性能，并有望成为特定领域的有效工业应用。
首先，在推进剂结构设计阶段，催化剂必须正确匹配，以确保正确的气体发射及其他性能。
其次，推进剂材料，特别是碳烯醚，需要精确控制，以保证组成的混合液的正确比例，并确保其稳定性及性能。
第三，其他部分如羟胺和橡胶助剂也必须合理控制，以确保推进剂在特殊条件下表现最佳。
此外，在使用rdx-cmdb推进剂中组合催化剂之前，需要进行适当的研究和试验，以了解其特性及性能，以确保在将其用于实际工业过程时能够取得最佳效果。
因此，不同用途的推进剂需要独立定制，以最大程度地提高其性能。
此外，为了制备rdx-cmdb推进剂和相关的组合催化剂，在实验室中执行的控制过程也非常重要，它能够确保推进剂的稳定性和响应时间，进而提高性能。
与推进剂的表现相关的另一个重要因素是冷料设计和液体冷却系统，它们能够确保正确的温度和压力水平，有效地降低推进剂的发射熵，以及消除无法控制的失控因素。
此外，当推进剂中组合催化剂的配方和料在使用时的特性进行了详细研究之后，可以制定相应的标准来进行控制和监督。
这些标准将有助于确保推进剂获得最佳发射性能，以及尽可能减少危害环境可能会带来的风险。
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文章编号:100629941(2009)00420451204D NP 对C MD B 推进剂燃烧性能及热分解的影响齐晓飞,严启龙,王 晗,张腊莹(西安近代化学研究所,陕西西安710065)摘要:用燃速测试和高压差示扫描量热法(P DSC )试验,研究了N ,N 2二硝基哌嗪(DNP )逐渐取代改性双基推进剂(C MDB )中的黑索今(RDX )后,对推进剂燃烧性能和热分解特性的影响。
研究结果表明,DNP 的加入减缓了C MDB 推进剂中RDX 的热分解反应,使C MDB 推进剂燃速降低,压强指数变小,且高压下(12～18MPa )燃速降低幅度更加明显。
当DNP 含量增加到20%(DN3)时,DNP 的放热分解峰从推进剂主分解放热峰中分离出来,此放热峰在9MPa 下出现肩峰。
关键词:物理化学;N ,N 2二硝基哌嗪(DNP );改性双基推进剂(C MDB );高压差示扫描量热法(P DS C );燃烧性能中图分类号:T J55;O64;V512.2 文献标识码:A DO I:10.3969/j .issn .100629941.2009.04.018收稿日期:2008211207;修回日期:2009203204作者简介:齐晓飞(1981-),男,工程师,主要从事固体推进剂研究。
e 2mail:fayeqee@yahoo 1 引 言N ,N 2二硝基哌嗪(1,42dinitr op i perazine,DNP )是一种氮杂环的硝胺化合物,其结构与RDX 类似,能量与RDX 接近,具有撞击感度与摩擦感度低、热安定性及化学安定性好等特点,已作为含能材料在固体推进剂中获得应用[1-2],其热分解动力学和机理已有研究[3];但对于含DNP 的C MDB 推进剂热分解的研究国内外还未见公开报道。
而热分解是推进剂燃烧中的重要步骤,决定着推进剂的燃烧性能[4-5],因此研究DNP 对推进剂热分解的影响,对DNP 在C MDB 推进剂中的进一步应用具有重要理论意义。
本实验通过用DNP 逐渐取代C MDB 推进剂中的RDX,研究了DNP 对推进剂燃烧性能的影响,并利用高压DS C 分析了其影响机理,为DNP 2C MDB 推进剂的燃烧机理研究提供实验数据及理论依据。
2 实 验2.1 CMD B 推进剂配方及样品制备参照推进剂配方DN0主要组成:双基组分(50.0%)、RDX (40.0%)、燃烧催化剂及其它功能助剂(10.0%)。
三种含DNP 的推进剂DN1、DN2和DN3中,DNP 等质量替代DN0中的RDX,其含量见表1。
推进剂样品制备采用淤浆浇铸工艺。
将推进剂各组分在2L 行星式捏合机中捏合1h,出料后70℃固化72h,退模。
表1 CMD B 推进剂中R D X 与D NP 的含量Table 1 The con ten t of D NP and R D X i n C MD B propell an tssa mp le DN0/%DN1/%DN2/%DN3/%RDX 40353020DNP510202.2 仪器及实验条件燃速测定:将推进剂样品制成5mm ×5mm ×100mm药条并用聚乙烯醇包覆,利用静态恒压燃速仪在20℃测定燃速,测试方法参照G JB -770B -2005方法706.1。
高压DSC:0.8～1.0mg 样品在NETHUS DSC 2204HP 高压差示扫描量热仪中进行试验,静态氮气气氛;压力为0.1,3,6,9MPa;温度范围25～450℃;升温速率为10℃・m in -1;试样皿为铝盘。
3 结果与讨论3.1 D NP 对C MD B 推进剂燃烧性能的影响为了研究DNP 对C MDB 推进剂燃烧性能的影响规律,本实验选择一种有燃烧平台的推进剂DN0作为参照推进剂,用DNP 逐渐取代其中等质量的RDX,研究DNP 对推进剂燃速和压强指数的影响。
在3～18MPa 压强范围内,对推进剂燃速进行测定,并计算样品在各压强段的压强指数,测试结果见表2。
从表2可以看出,当少量DNP 取代RDX 后,推进剂燃速在所测压强范围内降低,压强指数也变小;继续用DNP 取代RDX,推进剂燃速继续降低,同时压强指数也继续减小。
与RDX 相比,DNP 的分子结构上少一个—NO 2基团,随着DNP 逐步取代RDX,推进剂分解放出具有强氧化性的NO 2产物量逐渐减少,对推第17卷 第4期2009年8月 含 能 材 料CH I N ESE JOURNAL OF E NERGETI C MATER I A LSVol .17,No .4August,2009进剂分解反应的催化作用降低,反应速率变慢;另一方面在同样的压强下,DNP的分解热小于RDX的分解热[3,6],DNP的加入减少了推进剂燃烧的表面或亚表面区的放热量,致使推进剂表面的热反馈作用[7]降低。
这两方面的因素可能是DNP取代RDX后推进剂燃速降低的原因。
表2 D NP含量对推进剂燃烧性能的影响Table2 Effect of D NP con ten t on co m busti oncharacter isti cs of CMD B propell an tssamp leu/mm・s-13MPa6MPa9MPa12MPa15MPa18MPap ressure exponentn3～9n9～12n12～18DN0 5.30 5.31 6.628.5810.4212.360.200.900.90 DN1 5.16 5.30 6.267.679.0910.800.180.710.85 DN2 5.02 5.13 6.027.318.6710.320.170.670.85 DN3 4.76 4.81 5.01 5.89 6.918.120.050.560.79高压下(12～18MPa)DNP对推进剂燃速的降低程度更加明显,如与DN0相比,低压下(3～9MPa) DN3的燃速降低了约1～2mm・s-1左右,而高压下(12～18MPa)则降低了3～4mm・s-1。
这可能与DNP分子的分解从—NO2断裂开始后,随后出现两种竞争途径有关[3]:在低压下,DNP分子热分解过程中以N—N键断裂的a途径占优,而高压下则以C—N键断裂的b途径占优。
在b途径中,DNP先进行开环反应,而第二个—NO2基团断裂脱落的反应滞后,因此与高压下相比,含DNP的推进剂低压下分解放出的NO2产物量更加集中,对推进剂分解反应的催化作用更强,导致随着压强的升高,DNP对推进剂分解反应的催化用程度相对降低,这可能是高压下DNP对推进剂燃速的降低程度更加明显的原因。
3.2 D NP和C MD B推进剂的P D SC特征量为研究DNP对C MDB推进剂热分解的影响,采用P DSC对DNP和推进剂样品进行了热分解研究。
四种推进剂的热分解特征量见表3,图1为纯DNP在0.1, 3,6MPa下的P DSC曲线;图2为四种推进剂在9MPa 下的P DSC曲线;图3为DN3在3,6,9MPa下的P DSC 曲线,推进剂其他P DSC曲线与图2和图3相似。
3.2.1 D NP的P D SC特征量从图1可见,常压(0.1MPa)下DNP在217℃附近出现一个吸热峰,这是样品熔融吸热所致;而并未表现出明显的放热峰,这是由于样品吸热挥发或气化所致。
在3MPa下除在217℃附近出现一个吸热峰外,在290℃附近出现一个强吸热峰,并且主分解峰283℃之后296℃处有一肩峰出现,表明DNP的分解产物出现了后续(或二次)反应。
在6MPa下随着压力的升高,高氧化性气体的逸出受到抑制,使DNP的二次反应更加剧烈,导致DNP的二次反应峰与主峰分离。
图1 DNP在不同压强下的P DSC曲线Fig.1 P DSC curves of DNP at different p ressures图2 四种推进剂在9MPa下的P DSC曲线Fig.2 P DSC curves of different p r opellants at9MPa图3 DN3在不同压强下的P DSC曲线Fig.3 P DSC curves of DN3at different p ressures254第17卷 含 能 材 料表3 CMD B 推进剂的热分解特征量Table 3 Ther ma l deco m positi on character isti csof CMD B propell an tssa mp lesp/MPa T 0/℃T e/℃ΔT/℃T p1/℃T p2/℃T p3/℃ΔH/J ・g -13176.9237.360.4207.1230.3-2458DN06177.0232.955.9203.6227.6-25549179.3233.253.9203.8227.2-31243177.7238.861.1207.1235.1-2468DN16177.6235.758.1204.1228.6-31019177.3235.558.2204.0229.0-37373179.3248.168.8206.9235.0-2261DN26179.3240.461.1203.6229.2-30119179.4240.160.7203.9229.2-34303177.2293.4116.2206.7239.2280.12243DN36178.4300.7122.3203.9229.1280.028889177.6303.8126.2203.8229.5280.130483.2.2 D NP 对C MD B 推进剂P D SC 特征量的影响从表3和图2可以看出,四种推进剂的P DSC 曲线均有两个主放热分解峰T p1和T p2,分别对应NC /NG 双基组分和RDX 的放热分解[6],而DN3的P DSC 曲线在280℃附近出现了DNP 的分解放热峰T p3,此峰与图1中纯DNP 的分解峰温相比降低了5℃左右,表明推进剂中DNP 提前分解;这也是DN1和DN2中DNP 的P DSC 曲线未表现出DNP 的分解放热峰的原因。
而对于DN3,其中部分DNP 与RDX 一起分解,另一部分DNP 在280℃附近分解,使DNP 分解放热峰在P DSC 曲线上表现出来。
在9MPa 下与DN0相比,DN1、DN2和DN3的P DSC 曲线峰温T p2升高了2℃左右,表明DNP 的加入减缓了RDX 的分解反应,因而T p2向高温方向移动;而峰温T p1几乎没有变化,表明DNP 取代RDX后,对双基组分(NC /NG )的热分解过程影响不大。
由表3可见,在相同的压强下,随着DNP 逐渐取代RDX ,四种推进剂的分解终止温度T e 和分解起始温度T 0的差值ΔT (ΔT =T e -T 0)增大,表明DNP 的加入延长了推进剂的分解放热时间,导致放热速率降低。