DB/AP/Al燃烧剂设计与性能研究

摘要

一般含氧化剂的燃烧剂都具有燃烧产物残渣量大,火焰较小的特点。按照零氧平衡的原则设计并制备了以双基推进剂和少量铝粉为可燃剂,以高氯酸铵为氧化剂的燃烧剂,具有燃烧热值高,火焰长度长,燃烧产物残渣量低的特点。
　　 通过量热实验,研究了双基推进剂/高氯酸铵/铝粉燃烧剂的燃烧热,对双基推进剂/高氯酸铵,燃烧热在两者质量比为1:1时达到最大值。由于铝粉的燃烧效率低,增加双基推进剂/高氯酸铵/铝粉燃烧剂中的铝粉含量,会使得燃烧热值降低,铝粉含量不应超过12％。
　　 通过光-光靶法和密闭爆发器实验,得出在点火具中,双基推进剂/高氯酸铵/铝粉燃烧剂的燃速决定于高氯酸铵和双基推进剂含量,在两者质量比接近1:1时,燃烧剂的燃速最快。
　　 通过对各燃烧剂在点火具中火焰长度的测试,得出双基推进剂/高氯酸铵/铝粉燃烧剂的火焰长度决定于燃烧剂的燃速,燃速越快,火焰长度越长。
　　 通过热分析-逸出气体分析联用实验,研究了双基推进剂/高氯酸铵/铝粉燃烧剂的热分解性质,发现硝化甘油会吸附于高氯酸铵和铝粉之上,导致挥发速率最大值对应的峰温向低温方向移动;硝化纤维素的分解不受各组分的影响;受双基推进剂分解后剩余的燃速催化剂,中定剂等物质的影响,高氯酸铵的高温段热分解向低温方向移动。
　　 运用动力学软件,计算了双基推进剂/高氯酸铵/铝粉质量比为60/30/10的燃烧剂各步热分解反应的活化能。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 概述

1．2 燃烧剂

1．2．1 概述

1．2．2 燃烧剂的组成与配方设计原则

1．3 双基推进剂／复合双基推进剂

1．3．1 概述

1．3．2 双基推进剂和复合双基推进剂的能量特性

1．3．3 双基推进剂和复合双基推进剂的火焰

1．3．4 复合推进剂中铝粉的燃烧特性

1．3．5 复合双基推进剂的燃烧理论

1．4 本论文研究工作的内容

2 配方设计和制备工艺

2．1 设计方法和工艺方法分析

2．1．1 配方设计思路

2．1．2 烟火药制备工艺

2．1．3 双基药的“溶解再生’’工艺

2．1．3 DB的溶解特性

2．2 配方设计

2．3 制备工艺

2．3．1 DB，AP，Al的准备

2．3．2 DB的溶解，固体组分的添加和混合

2．3．3 驱溶，造粒，干燥及成型

2．4 小结

3 DB／AP／Al燃烧剂燃烧热与引燃能力研究

3．1 测试方法介绍

3．1．1 燃烧热测试方法

3．1．2 火焰与引燃能力测试方法

3．2 DB／AP燃烧热研究

3．2．1 配方

3．2．2 实验

3．2．3 实验结果及分析

3．3 DB／AP／Al燃烧剂燃烧热研究

3．3．1 配方

3．3．2 实验

3．3．3 实验结果及分析

3．4 DB／AP／Al燃烧剂火焰长度研究

3．4．1 实验

3．4．2 实验结果及分析

3．5 DB／AP／Al燃烧剂对航空煤油的引燃能力研究

3．5．1 实验

3．5．2 实验结果及分析

3．6 小结

4 DB／AP／Al燃烧剂燃烧时间研究

4．1 燃烧时间测试方法介绍

4．2 光——光靶法燃烧时间测试

4．2．1 实验

4．2．2 实验结果及分析

4．3 密闭爆发器实验

4．3．1 实验

4．3．2 实验结果及分析

4．4 综合性能分析

5 DB／AP／Al燃烧剂热分解动力学研究

5．1 理论基础

5．1．1 热分析

5．1．2 逸出气体分析

5．1．3 动力学分析

5．1．4 NG和NC的热分解机理

5．1．5 AP的热分解机理

5．2 实验仪器及设置

5．3 DB和AP的热分析及逸出气体分析

5．3．1 DB的热分析及逸出气体分析

5．3．2 AP的热分析及逸出气体分析

5．4 DB／AP的热分析及逸出气体分析

5．4．1 DB／AP的热分析

5．4．2 DB／AP的逸出气体分析

5．4．3 实验结果分析

5．5 AP／Al／DB燃烧剂的热分析

5．6 2#的热分析动力学

5．7 小结

全文结论

致谢

参考文献