硼的研究现状

硼的研究现状

硼因其高质量热值和体积热值成为最有潜力的富燃料固体推进剂的燃料。

硼的理论热值固然很高，但其热值的实际发挥是很困难的，硼在低压下的燃烧效率较低，通常硼在固体火箭冲压发动机中的燃烧效率仅为30％～40％。硼本身与端羟基聚丁二烯(HTPB)是相容的，但硼粒子表面酸性杂质的存在与HTPB中的羟基就有可能发生反应，使HTPB缩聚成分子量更大的高聚物，从而增大了药浆的粘度。在所有研究途径中，对硼进行包覆是一种比较好的方法。

包覆选择条件：1)能显著改善硼的点火燃烧性能2)提高硼粒子的燃烧效率3)与推进剂体系有良好的相容性4)能改善推进剂的制备工艺。

对硼粒子表面进行包覆可达到硼粒子表面除膜、降低硼的燃点、提高燃温的目的。

方法一：包覆钛、锆、镁，以防止硼粒子表面形成低温氧化层。

方法二：包覆Viton A、LiF、TMP、硅烷、PVDF等除去氧化膜。

方法三：氧化剂—AP、KP等；叠氮化合物—GAP、NaN3、B4C、TDI、TIA等。

具体包覆实施：

HTPB—表面直接反应包覆法、物理包覆法；

PBT—直接反应包覆法、硅烷自组装包覆法、物理包覆方法；

LiF—中和沉淀法；

AP—以液氨为溶剂或以水为溶剂或甲醇为溶剂或以丙酮为溶剂；

GAP—沉积法、相转移法；

TDI—异氰酸酯类固化剂可以与硼粒子表面的硼酸(H3BO3) 发生反应；

TMP—TMP 能与硼粒子表面的B2O3和H3BO3发生反应,；

B4C—碳化硼包覆层阻止了硼粒子的氧化和凝聚,燃烧性能也得到明显改善；

钛—液态或气态的钠与三氯化硼、四氯化钛反应,生产纯净的硼粉，并用金属钛包覆；

Viton A —Viton A(即氟橡胶) 含氟66 % ，它可以产生HF ，与B2O3 氧化层反应；

硅烷—改善硼的表面特性及推进剂混合加工性能