三氫化鋁穩(wěn)定化方法研究進(jìn)展
發(fā)布時間：2021-10-07 12:31
系統(tǒng)介紹了三氫化鋁（α-AlH3）作為固體推進(jìn)劑高能燃料的重要應(yīng)用價值,和當(dāng)前阻礙其廣泛使用的兩大因素。從提高α-AlH3的熱穩(wěn)定性出發(fā),綜述了導(dǎo)致α-AlH3不穩(wěn)定的本征原因（熱力學(xué)性質(zhì)）和非本征原因（晶體品質(zhì)和純度）,以及各種穩(wěn)定化處理方法,包括表面包覆法、表面鈍化法和摻雜法等;在此基礎(chǔ)上,總結(jié)了α-AlH3各種穩(wěn)定化方法的內(nèi)在機(jī)理和熱穩(wěn)定性表征方法。對α-AlH3穩(wěn)定化處理的發(fā)展方向和趨勢進(jìn)行了梳理,指出今后研究的重點方向為:探索有效的包覆層材料,在維持α-AlH3燃燒熱值的基礎(chǔ)上,提高其熱穩(wěn)定性及組分相容性;精確控制α-AlH3顆粒包覆層結(jié)構(gòu),提高穩(wěn)定性和降低感度;進(jìn)一步研究α-AlH3在固體推進(jìn)劑中的穩(wěn)定化機(jī)理。
【文章來源】：火炸藥學(xué)報. 2020,43(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
含腈基化合物的穩(wěn)定化機(jī)理
另一類是通過自由基反應(yīng),消除α-AlH3分解反應(yīng)的中間產(chǎn)物,從而阻礙分解過程的進(jìn)一步發(fā)展,這類方法包括在α-AlH3合成過程中添加MBT和PTA等穩(wěn)定試劑,以及芳基取代或烷基取代硅醇。Ardis等[14]認(rèn)為AlH3的分解機(jī)理為自由基機(jī)制(見圖2),氧分子并不會直接影響AlH3分解,而是會與AlH3熱分解的中介產(chǎn)物反應(yīng),并阻礙該分解過程的發(fā)展。因此,他們在AlH3晶型轉(zhuǎn)化過程中添加MBT和PTA等穩(wěn)定試劑,并發(fā)現(xiàn)60℃的Taliani測試中,PTA穩(wěn)定的AlH3貯存27d分解率為0.97%,而用MBT作穩(wěn)定劑的實驗中,相同實驗條件下,經(jīng)MBT穩(wěn)定化的AlH3貯存17d分解0.6%,而未經(jīng)穩(wěn)定化的樣品貯存14d分解7.5%。Roberts等[16]在α-AlH3的制備過程中,通過加入芳基取代或烷基取代硅醇,對α-AlH3進(jìn)行摻雜,60℃的Taliani測試中,摻雜硅的α-AlH3分解率達(dá)1%需要8d,普通α-AlH3只需要4d,其穩(wěn)定化機(jī)理與MBT穩(wěn)定劑的自由基機(jī)制類似。由上述可知,兩類摻雜方法都能提高α-AlH3熱穩(wěn)定性,其中采用PTA和Mg穩(wěn)定化的α-AlH3具有相近的熱穩(wěn)定性:在60℃條件下貯存,α-AlH3分解率達(dá)到1%需要26～27d。然而,采用摻雜方法的穩(wěn)定化α-AlH3沒有包覆層,其組分相容性并沒有改善;經(jīng)過摻雜后的α-AlH3,晶體純度下降,其安全性變化未知,以及非含能組分的引入也會造成一定的能量損失。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]原子層沉積技術(shù)在含能材料表面修飾中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 秦利軍,龔婷,閆寧,李建國,惠龍飛,郝海霞,馮昊. 火炸藥學(xué)報. 2019(05)
[2]三氫化鋁合成及應(yīng)用評價技術(shù)進(jìn)展[J]. 龐愛民,朱朝陽,徐星星. 含能材料. 2019(04)
[3]三氫化鋁的氧化石墨稀包覆降感技術(shù)[J]. 李磊,顧健,黃丹椿,陶博文,汪慧思,何云鳳,胡建江. 固體火箭技術(shù). 2019(01)
[4]硬脂酸包覆的α-AlH3:制備及其靜電感度[J]. 秦明娜,張彥,唐望,石強(qiáng),汪偉,邱少君. 含能材料. 2017(01)
[5]三氫化鋁在推進(jìn)劑中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王建偉,夏宇,池俊杰,常偉林,邢校輝,張曉勤,賈利亞. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2016(05)
[6]儲氫材料在高能固體火箭推進(jìn)劑中的應(yīng)用[J]. 楊燕京,趙鳳起,儀建華,羅陽. 火炸藥學(xué)報. 2015(02)
[7]雜質(zhì)晶型對AlH3樣品穩(wěn)定性和安全性影響的研究[J]. 朱朝陽,馬煜,張素敏,王宏志,曹一林. 含能材料. 2011(06)
[8]論提高固體推進(jìn)劑比沖的途徑[J]. 岳國粹. 推進(jìn)技術(shù). 1981(02)
碩士論文
[1]AlH3表面特性與釋氫機(jī)理的研究[D]. 吳磊.航天動力技術(shù)研究院 2018
本文編號：3422050
【文章來源】：火炸藥學(xué)報. 2020,43(02)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】：9 頁
【部分圖文】：
含腈基化合物的穩(wěn)定化機(jī)理
另一類是通過自由基反應(yīng),消除α-AlH3分解反應(yīng)的中間產(chǎn)物,從而阻礙分解過程的進(jìn)一步發(fā)展,這類方法包括在α-AlH3合成過程中添加MBT和PTA等穩(wěn)定試劑,以及芳基取代或烷基取代硅醇。Ardis等[14]認(rèn)為AlH3的分解機(jī)理為自由基機(jī)制(見圖2),氧分子并不會直接影響AlH3分解,而是會與AlH3熱分解的中介產(chǎn)物反應(yīng),并阻礙該分解過程的發(fā)展。因此,他們在AlH3晶型轉(zhuǎn)化過程中添加MBT和PTA等穩(wěn)定試劑,并發(fā)現(xiàn)60℃的Taliani測試中,PTA穩(wěn)定的AlH3貯存27d分解率為0.97%,而用MBT作穩(wěn)定劑的實驗中,相同實驗條件下,經(jīng)MBT穩(wěn)定化的AlH3貯存17d分解0.6%,而未經(jīng)穩(wěn)定化的樣品貯存14d分解7.5%。Roberts等[16]在α-AlH3的制備過程中,通過加入芳基取代或烷基取代硅醇,對α-AlH3進(jìn)行摻雜,60℃的Taliani測試中,摻雜硅的α-AlH3分解率達(dá)1%需要8d,普通α-AlH3只需要4d,其穩(wěn)定化機(jī)理與MBT穩(wěn)定劑的自由基機(jī)制類似。由上述可知,兩類摻雜方法都能提高α-AlH3熱穩(wěn)定性,其中采用PTA和Mg穩(wěn)定化的α-AlH3具有相近的熱穩(wěn)定性:在60℃條件下貯存,α-AlH3分解率達(dá)到1%需要26～27d。然而,采用摻雜方法的穩(wěn)定化α-AlH3沒有包覆層,其組分相容性并沒有改善;經(jīng)過摻雜后的α-AlH3,晶體純度下降,其安全性變化未知,以及非含能組分的引入也會造成一定的能量損失。
【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]原子層沉積技術(shù)在含能材料表面修飾中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 秦利軍,龔婷,閆寧,李建國,惠龍飛,郝海霞,馮昊. 火炸藥學(xué)報. 2019(05)
[2]三氫化鋁合成及應(yīng)用評價技術(shù)進(jìn)展[J]. 龐愛民,朱朝陽,徐星星. 含能材料. 2019(04)
[3]三氫化鋁的氧化石墨稀包覆降感技術(shù)[J]. 李磊,顧健,黃丹椿,陶博文,汪慧思,何云鳳,胡建江. 固體火箭技術(shù). 2019(01)
[4]硬脂酸包覆的α-AlH3:制備及其靜電感度[J]. 秦明娜,張彥,唐望,石強(qiáng),汪偉,邱少君. 含能材料. 2017(01)
[5]三氫化鋁在推進(jìn)劑中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 王建偉,夏宇,池俊杰,常偉林,邢校輝,張曉勤,賈利亞. 化學(xué)推進(jìn)劑與高分子材料. 2016(05)
[6]儲氫材料在高能固體火箭推進(jìn)劑中的應(yīng)用[J]. 楊燕京,趙鳳起,儀建華,羅陽. 火炸藥學(xué)報. 2015(02)
[7]雜質(zhì)晶型對AlH3樣品穩(wěn)定性和安全性影響的研究[J]. 朱朝陽,馬煜,張素敏,王宏志,曹一林. 含能材料. 2011(06)
[8]論提高固體推進(jìn)劑比沖的途徑[J]. 岳國粹. 推進(jìn)技術(shù). 1981(02)
碩士論文
[1]AlH3表面特性與釋氫機(jī)理的研究[D]. 吳磊.航天動力技術(shù)研究院 2018
本文編號：3422050
本文鏈接：http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3422050.html
最近更新
教材專著
