本文關(guān)鍵詞：高燃速推進(jìn)劑用鈍感超細(xì)高氯酸銨的制備及性能研究

  更多相關(guān)文章： 超細(xì)高氯酸銨 復(fù)合粒子 球形 熱分解性能 機(jī)械感度 吸濕性

【摘要】：超細(xì)高氯酸銨(AP)是高燃速固體推進(jìn)劑中應(yīng)用廣泛的氧化劑。但超細(xì)AP的機(jī)械感度較高,易吸濕、結(jié)塊,給高燃速固體推進(jìn)劑的制備和應(yīng)用帶來諸多不便。本文一方面采用氣流沖擊粉碎法制備了鈍感超細(xì)AP復(fù)合粒子,另一方面通過對(duì)傳統(tǒng)氣流粉碎進(jìn)行設(shè)備改進(jìn)、工藝優(yōu)化,初步探索了球形超細(xì)AP的批量制備工藝,制備了球形超細(xì)AP。主要研究?jī)?nèi)容如下：首先,以納米石墨粉、普通石墨粉和炭黑為鈍感改性劑,采用氣流沖擊粉碎法對(duì)超細(xì)AP進(jìn)行復(fù)合改性,制備了3種超細(xì)AP復(fù)合粒子。制備工藝可分為改性劑與AP預(yù)混和氣流沖擊粉碎復(fù)合兩步,預(yù)混工藝參數(shù)為：AP與改性劑質(zhì)量比200：1,不銹鋼磨球10kg,筒體轉(zhuǎn)速20r·min-1,混合時(shí)間0.5 h。氣流沖擊粉碎復(fù)合工藝參數(shù)為：主氣壓強(qiáng)0.5 MPa,輔氣壓強(qiáng)0.4 MPa。測(cè)試了樣品的粒度與形貌、晶型及純度,結(jié)果表明,鈍感超細(xì)AP復(fù)合粒子的晶型與原料AP一致,復(fù)合過程屬于物理變化,沒有生成新的化學(xué)物質(zhì)。制備的超細(xì)AP復(fù)合粒子的粒徑在2～3 μm之間,粒度指標(biāo)符合高燃速推進(jìn)劑的使用要求。其次,研究了3種鈍感超細(xì)AP的熱分解性能,結(jié)果表明,改性劑對(duì)AP的熱分解有一定的催化作用。3種復(fù)合粒子中,樣品AP-1的高溫分解峰提前較多,且與其它樣品相比,時(shí)間范圍小,峰型陡峭,這說明分解反應(yīng)速度較快,放熱也很集中,符合高燃速推進(jìn)劑對(duì)燃燒性能的要求。測(cè)試了超細(xì)復(fù)合粒子的吸濕性及抗結(jié)塊性、粉末特性和機(jī)械感度。結(jié)果表明,超細(xì)AP復(fù)合粒子的吸濕性有所改善,不易結(jié)塊,流散性較好,安全性能有所提高。最后,使用改進(jìn)后的氣流粉碎機(jī),探索新的工藝條件,批量制備了球形超細(xì)AP,工藝條件為：主氣壓強(qiáng)0.75 Mpa,輔氣壓強(qiáng)0.7 Mpa,進(jìn)料速度30 kg·h-1,出料管高度40 mm,粉碎1次,打磨1次。表征了產(chǎn)品的粒度與形貌、晶型及純度等理化指標(biāo),研究了吸濕性、流散性和機(jī)械感度等性能。結(jié)果表明,采用新工藝制備的球形超細(xì)AP粒徑約為2.5μm,粒度達(dá)到指標(biāo)要求,形貌呈類球形,吸濕性降低,流散性良好,機(jī)械感度相對(duì)降低。
【關(guān)鍵詞】：超細(xì)高氯酸銨 復(fù)合粒子 球形 熱分解性能 機(jī)械感度 吸濕性
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V512
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-24
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 含能材料的鈍感技術(shù)12-15
• 1.2.1 復(fù)合處理降感12-13
• 1.2.2 改善晶體品質(zhì)降感13
• 1.2.3 制備共晶降感13-14
• 1.2.4 微納米化降感14-15
• 1.3 含能材料的改性方法15-17
• 1.3.1 物理法改性15-16
• 1.3.2 化學(xué)法改性16
• 1.3.3 物理-化學(xué)法改性16-17
• 1.4 含能材料的球形化方法17-19
• 1.4.1 重結(jié)晶法17-18
• 1.4.2 物理研磨法18
• 1.4.3 溶劑侵蝕法18-19
• 1.4.4 液相凝聚法19
• 1.5 高氯酸銨的催化熱分解19-23
• 1.5.1 納米金屬的催化作用19-20
• 1.5.2 納米金屬氧化物的催化作用20-21
• 1.5.3 納米復(fù)合材料的催化作用21-22
• 1.5.4. 二茂鐵衍生物的催化作用22
• 1.5.5 儲(chǔ)氫材料的催化作用22-23
• 1.6 本課題主要研究?jī)?nèi)容23-24
• 2 超細(xì)高氯酸銨復(fù)合粒子的制備24-34
• 2.1 引言24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分24-28
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及儀器24-25
• 2.2.2 超細(xì)AP復(fù)合粒子的制備工藝25-27
• 2.2.3 制備過程27-28
• 2.3 形貌與粒度分析28-30
• 2.4 晶型與純度分析30-33
• 2.4.1 X射線衍射(XRD)30-31
• 2.4.2 傅立葉變換紅外光譜(FTIR)31-32
• 2.4.3 高氯酸銨(AP)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)32-33
• 2.5 本章小結(jié)33-34
• 3 超細(xì)高氯酸銨復(fù)合粒子的性能研究34-50
• 3.1 復(fù)合粒子的熱分析34-43
• 3.1.1 TG-DTG分析與熱安定性表征34-37
• 3.1.2 改性劑對(duì)AP熱分解性能的影響37-39
• 3.1.3 改性劑對(duì)AP表觀分解熱的影響39-40
• 3.1.4 AP熱分解的動(dòng)力學(xué)與熱力學(xué)參數(shù)40-43
• 3.2 吸濕性與抗結(jié)塊性43-45
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)原理及測(cè)試系統(tǒng)的構(gòu)造43-44
• 3.2.2 測(cè)試結(jié)果44-45
• 3.3 粉末特性分析45-47
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法45-46
• 3.3.2 測(cè)試結(jié)果46-47
• 3.4 機(jī)械感度47-49
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法47-48
• 3.4.2 測(cè)試結(jié)果48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 4 球形超細(xì)高氯酸銨的制備及性能研究50-63
• 4.1 引言50
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分50-57
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及儀器50-51
• 4.2.2 球形超細(xì)AP的制備工藝51-55
• 4.2.3 制備過程55-57
• 4.3 形貌與粒度分析57-59
• 4.4 晶型與純度分析59-60
• 4.5 球形超細(xì)AP的性能60-62
• 4.5.1 吸濕性與抗結(jié)塊性60-61
• 4.5.2 粉末特性研究61
• 4.5.3 機(jī)械感度61-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 5 結(jié)論與展望63-65
• 5.1 全文總結(jié)63-64
• 5.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)64
• 5.3 展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-74
• 附錄74

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本文編號(hào)：1061420