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納米金屬應用于火箭固體推進劑的催化劑-金屬展-冶金展-2014廣州巨浪國際金屬暨冶金工業(yè)展覽會-亞洲最大金屬冶金展-巨浪展覽-2014 China(Guangzhou)Int’l Metal &Metallurgy Exhibition
2014年4月9日 金屬展-冶金展 |
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針對戰(zhàn)略、戰(zhàn)術武器系統(tǒng)生存環(huán)境要求的提高，各國都在積極探索和開發(fā)以高能量密度材料合成及應用為主體的新型高性能推進劑研究。為了適應武器系統(tǒng)發(fā)展的需求，近20年來固體推進劑的發(fā)展非常迅速，廣泛應用于戰(zhàn)術、戰(zhàn)略導彈和航天運載領域中。推進劑的燃燒是推進技術的核心，為了改善推進劑的燃燒性能，人們探討了多種調節(jié)燃燒性能的方法，而添加少量催化劑則是調節(jié)推進劑燃燒性能的最佳途徑。上世紀80年代以來，納米技術產生出許多新的具有優(yōu)異性能和新的應用可能的納米材料。由于納米催化劑粒徑小，比表面積大，表面原子多，晶粒的微觀結構復雜且存在各種點陣缺陷，因此它具有很高的催化活性，能顯著提高固體推進劑的燃速。國際上已把納米催化劑作為新時代最有希望的催化劑進行研究和開發(fā)。
納米燃燒催化劑因粒徑小、比表面積大、催化活性高已成為火炸藥領域研究的熱點之一，研究內容主要是燃燒催化劑的制備方法和催化性能。納米燃燒催化劑，特別是火炸藥實際配方中經常使用的一元金屬氧化物，雖因比表面積大、催化活性高已獲廣泛研究，但研究內容目前多局限于某種燃燒催化劑的納米化制備及其催化性能的考察。而納米材料的性能不但取決于納米材料的化學組成，而且取決于納米粒子的尺寸大小、生長形貌等微觀結構，因此納米材料的結構、尺寸和形貌等微結構控制研究以及材料的微結構對材料性能的影響規(guī)律成為當今材料學及其相關領域的研究熱點之一。
HTPB（端羥基聚丁二烯）是國內外大力發(fā)展的優(yōu)良固體推進劑，適合于研制高固體含量配方和大型澆注工藝裝藥，廣泛應用于戰(zhàn)略、戰(zhàn)術導彈的火箭發(fā)動機。研究表明，納米金屬和復合金屬粉對HTPB推進劑的熱分解具有明顯的催化作用。納米銅粉使HTPB推進劑的低溫和高溫熱分解溫度分別降低了51.6 ℃和33.6 ℃，分解熱增大為3.7 kJ/g，催化效果顯著。納米銅粉和含銅的納米復合金屬粉（NiCu和NiCuB）的催化效果強于其他納米金屬粉。
NEPE（高能硝酸酯增塑聚醚）具有能量高，力學性能優(yōu)異的特點，是新一代固體推進劑的發(fā)展方向，但是由于含有大量的硝胺組分，使壓力指數(shù)偏高，限制了在大型導彈中的應用。研究表明：納米PbO使NEPE推進劑的燃速壓力指數(shù)下降了0.04。在高能NEPE推進劑中，納米碳酸鉛對推進劑固化反應有很強的催化作用，通過調整工藝可以取代部分主催化劑，以提高推進劑的總體能量水平，它對降低NEPE推進劑壓力指數(shù)有顯著作用，含量為1%和2%時分別使該推進劑壓力指數(shù)降至0.54和0.52，接近大型導彈的應用水平。由此可以看出納米催化劑在難以降低壓力指數(shù)的NEPE推進劑中的顯著作用。
金屬展-冶金展-2014廣州巨浪國際金屬暨冶金工業(yè)展覽會-亞洲最大金屬冶金展-巨浪展覽-2014
China(Guangzhou)Int’l
Metal &Metallurgy Exhibition
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