低蒸汽压燃料与四氧化二氮自燃特性研究

摘要

为填补国内在低蒸汽压燃料与四氧化二氮(NTO)自燃领域研究的空白,选择了1-乙基3-甲基咪唑硫氰酸、1-丁基3-甲基咪唑硫氰酸、1-乙基3-甲基咪唑二氰胺和1-甲基咪唑硼烷4种低蒸汽压燃料,通过滴落实验装置开展与NTO的自燃特性实验研究,并对低蒸汽压燃料的烟雾延迟时间和掺混乙二醇和丙二醇两种添加剂的1-甲基咪唑硼烷的点火延迟时间进行分析。结果显示:3种咪唑类离子液体均不与NTO发生自燃,1-甲基咪唑硼烷能与NTO发生自燃,其自燃过程分为液滴与NTO接触混合、产生黑烟、火焰出现3个阶段。4种低蒸汽压燃料中,1-甲基咪唑硼烷的烟雾延迟时间最短,阳离子相同时,阴离子为硫氰酸根的烟雾延迟时间小于二氰胺根,阴离子相同时,阳离子含有的碳链越长,烟雾延迟时间越短。掺混燃料的点火延迟时间大于1-甲基咪唑硼烷,其点火延迟时间随着添加剂摩尔比的增加呈现先减后增的趋势,当乙二醇和丙二醇的掺混比大于0.4和0.5时,掺混燃料很难与NTO发生自燃。1-甲基咪唑硼烷添加乙二醇和丙二醇的摩尔比相同时,前者的点火延迟时间短于后者,表明1-甲基咪唑硼烷添加乙二醇的自燃效果好于丙二醇。