本文關(guān)鍵詞：HAN基單組元液體推進(jìn)劑安全特性研究

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【摘要】：單組元液體推進(jìn)劑廣泛應(yīng)用于航空、航天事業(yè)中,由于其自身活性較高,對(duì)沖擊波、溫度等外界刺激比較敏感,給這類推進(jìn)劑的生產(chǎn)、使用、貯存等帶來了潛在的危險(xiǎn)性。為了對(duì)單組元液體推進(jìn)劑的安全性進(jìn)行評(píng)估,本文對(duì)典型的HAN基單組元液體推進(jìn)劑的基礎(chǔ)理化性能、熱安全性和感度特性進(jìn)行研究,主要研究內(nèi)容如下：利用Miniflash FLP、SYP1001B-Ⅱ燃點(diǎn)試驗(yàn)器、全自動(dòng)氧彈量熱儀分別對(duì)單組元液體推進(jìn)劑的閃點(diǎn)、燃點(diǎn)及燃燒熱值進(jìn)行測試。結(jié)果表明,單組元液體推進(jìn)劑的閃點(diǎn)溫度為62.2℃,屬于可燃性液體,其火災(zāi)危險(xiǎn)性類別劃分為丙類：燃點(diǎn)和燃燒熱值分別為75.5℃和13606.16 J/g。采用DSC、ARC以及慢速加熱試驗(yàn)對(duì)HAN基單組元液體推進(jìn)劑的熱安全性進(jìn)行了研究。DSC的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在2 K/min、5 K/min、10 K/min和20 K/min四種升溫速率下推進(jìn)劑的初始熱分解溫度分別為185.73℃、227.20℃、230.37℃和245.19℃；根據(jù)DSC的試驗(yàn)結(jié)果,HAN基單組元液體推進(jìn)劑先經(jīng)歷相變吸熱過程,再進(jìn)行分解放熱：利用Kissinger法計(jì)算得到熱分解活化能為181.80kJ/mok。在ARC實(shí)驗(yàn)中,單組元液體推進(jìn)劑在絕熱條件下的初始分解溫度為180.58℃,最大溫升速率達(dá)到0.6237℃/min,絕熱溫升為227.92℃,最高溫度為408.50℃,計(jì)算得到其熱分解活化能為121.77kJ/mol,自加速熱分解溫度為130.50C。此外,慢速加熱試驗(yàn)結(jié)果表明,在環(huán)境溫度達(dá)到131.5℃時(shí),單組元液體推進(jìn)劑發(fā)生劇烈反應(yīng),并產(chǎn)生爆燃現(xiàn)象。利用5s延滯期爆發(fā)點(diǎn)來評(píng)價(jià)液體推進(jìn)劑的熱感度,測得爆發(fā)點(diǎn)溫度為284.6℃,熱爆發(fā)活化能為115.8 kJ/mol。采用聯(lián)合國隔板試驗(yàn)和擴(kuò)大尺寸隔板試驗(yàn)對(duì)單組元液體推進(jìn)劑的沖擊波感度進(jìn)行研究,兩組試驗(yàn)結(jié)果均表明在沖擊波作用下,單組元推進(jìn)劑不具有整體爆轟的能力。槍擊感度測試結(jié)果表明子彈在樣品中飛行的距離越長,樣品越容易發(fā)生爆炸,HAN基單組元液體推進(jìn)劑對(duì)子彈撞擊作用比較敏感。
【關(guān)鍵詞】：單組元液體推進(jìn)劑 安全性 理化特性 熱穩(wěn)定性 沖擊波感度 槍擊感度
【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)】：V511
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-16
• 1.2.1 推進(jìn)劑熱安全性研究11-14
• 1.2.2 推進(jìn)劑感度研究14-16
• 1.3 本論文研究的工作16-17
• 2 HAN基單組元液體推進(jìn)劑的理化性能研究17-25
• 2.1 閃點(diǎn)17-19
• 2.1.1 試驗(yàn)方法與原理17-18
• 2.1.2 閃點(diǎn)測試18-19
• 2.1.3 試驗(yàn)結(jié)果及其分析19
• 2.2 燃點(diǎn)19-22
• 2.2.1 試驗(yàn)方法19-20
• 2.2.2 燃點(diǎn)測試20-21
• 2.2.3 試驗(yàn)結(jié)果及其分析21-22
• 2.3 燃燒熱22-24
• 2.3.1 試驗(yàn)方法與原理22
• 2.3.2 燃燒熱測試22-23
• 2.3.3 試驗(yàn)結(jié)果及其分析23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 HAN基單組元液體推進(jìn)劑的熱安全性研究25-50
• 3.1 HAN基單組元推進(jìn)劑的DSC測試25-34
• 3.1.1 DSC測試原理25-26
• 3.1.2 熱分解動(dòng)力學(xué)分析方法26-30
• 3.1.3 DSC熱分析研究30-33
• 3.1.4 DSC熱分解動(dòng)力學(xué)分析33-34
• 3.2 HAN基單組元推進(jìn)劑的ARC測試34-45
• 3.2.1 ARC測試原理34-36
• 3.2.2 ARC測試的動(dòng)力學(xué)計(jì)算方法36-40
• 3.2.3 ARC測試熱分析研究40-42
• 3.2.4 ARC動(dòng)力學(xué)計(jì)算42-43
• 3.2.5 SADT推算43-45
• 3.3 HAN基單組元液體推進(jìn)劑的慢速加熱試驗(yàn)45-49
• 3.3.1 慢烤試驗(yàn)原理45-46
• 3.3.2 慢速加熱試驗(yàn)46-47
• 3.3.3 試驗(yàn)結(jié)果及分析47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-50
• 4 HAN基單組元液體推進(jìn)劑的感度特性研究50-63
• 4.1 熱感度研究50-53
• 4.1.1 試驗(yàn)方法與原理50-51
• 4.1.2 5s爆發(fā)點(diǎn)的測試51-53
• 4.1.3 熱爆發(fā)活化能的計(jì)算53
• 4.1.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析53
• 4.2 沖擊波感度實(shí)驗(yàn)53-58
• 4.2.1 聯(lián)合國隔板試驗(yàn)54-56
• 4.2.2 擴(kuò)大尺寸隔板試驗(yàn)(EIDS)56-58
• 4.3 槍擊感度實(shí)驗(yàn)58-62
• 4.3.1 試驗(yàn)設(shè)備及材料58
• 4.3.2 試驗(yàn)裝置圖58-59
• 4.3.3 試驗(yàn)步驟59
• 4.3.4 試驗(yàn)結(jié)果及分析59-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 5 結(jié)論63-65
• 5.1 本論文主要結(jié)論63-64
• 5.2 問題與展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 附錄71

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本文編號(hào)：810469