本文關(guān)鍵詞：機械粉碎法制備亞微米高氯酸銨及其性能研究

  更多相關(guān)文章： 高氯酸銨 亞微米 機械粉碎 機械感度 熱分解性能

【摘要】：高氯酸銨(AP)是固體推進劑中常用的氧化劑,它具有含氧量高、鈍感、熱分解性能穩(wěn)定,熱分解產(chǎn)物無固體殘留物等優(yōu)點。研究表明,固體推進劑燃速隨著AP粒度減小而增大,當(dāng)AP粒度減小亞微米級時,推進劑的燃速大幅度提高,然而現(xiàn)有方法制備的亞微米AP難以滿足固體推進劑的裝藥要求。本文主要研究了機械粉碎法制備亞微米AP,并對制備出的亞微米高氯酸銨的化學(xué)純度、晶型結(jié)構(gòu)、機械感度以及熱分解性能等方面進行了研究,為亞微米AP的批量制備和應(yīng)用奠定基礎(chǔ),主要結(jié)論如下：(1)通過控制變量法,選擇0.6mm的氧化鋯球作為研磨介質(zhì),研究了研磨分散介質(zhì)、研磨轉(zhuǎn)速、研磨時間、漿料濃度、球料比等因素對AP研磨效果的影響,得到了采用LG-1型攪拌球磨機制備亞微米AP的最佳工藝參數(shù)為：使用仲丁醇作為研磨AP的分散介質(zhì),研磨轉(zhuǎn)速為1000rpm,研磨時間7小時,漿料濃度為10%,球料比為100,在該工藝參數(shù)下最終所制備的AP產(chǎn)物粒度為d50=0.46μm,d90=0.99μm,已達到亞微米級。(2)通過FT-IR、XPS研究了亞微米AP的化學(xué)純度,采用XRD研究了亞微米AP的晶型結(jié)構(gòu),并對制備得到的亞微米AP進行了機械感度和熱分解特性研究。結(jié)果表明,與原料AP相比,晶體中不含雜質(zhì)且晶型也沒有發(fā)生改變,其機械感度隨粒度的減小而升高,亞微米AP的撞擊感度和摩擦感度分別比原料分別升高了18.7%和30%,亞微米AP的高溫?zé)岱纸夥宸鍦靥崆?0.1℃,放熱量增加了289J/g,表觀活化能下降了26.7KJ/mol。并對AP性能隨其粒度變化的原因進行了分析。(3)研究了鋁粉對AP熱分解過程的影響,鋁粉對不同粒度AP的催化作用一致,對低溫分解過程有抑制作用,高溫分解過程有促進作用；在一定含量范圍內(nèi),放熱量隨鋁粉含量的增加而減小；當(dāng)鋁粉含量一定時,AP粒度越小,奇熱分解過程放熱量越多；亞微米AP的放熱量明顯大于微米級AP的放熱量。(4)研究了K3Co(NO2)6、CuCr2O4和CuO三種催化劑對AP熱分解過程的影響,結(jié)果表明：三種催化劑對AP的熱分解過程均有促進作用,均能夠降低AP高溫分解放熱峰峰溫,且放熱量增加。其中K3Co(NO2)6對AP的催化效果比CuCr2O4和CuO要好,且對亞微米AP的催化效果強于微米級AP,K3Co(NO2)6使亞微米AP的高溫分解峰峰溫降低了60.5℃C,放熱量增加了72.7%,同時對其催化機理進行簡單分析。
【關(guān)鍵詞】：高氯酸銨 亞微米 機械粉碎 機械感度 熱分解性能
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V512
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外在超細(xì)AP制備方面的研究概況12-16
• 1.2.1 超細(xì)AP制備方法研究12-16
• 1.2.1.1 化學(xué)法制備超細(xì)AP12-13
• 1.2.1.2 重結(jié)晶法法制備超細(xì)AP13-15
• 1.2.1.3 機械粉碎法制備超細(xì)AP15-16
• 1.2.1.4 各種細(xì)化AP方法對比16
• 1.3 攪拌球磨機的結(jié)構(gòu)及其粉碎機理16-20
• 1.3.1 攪拌球磨機的結(jié)構(gòu)16-17
• 1.3.2 球磨粉碎理論17-20
• 1.3.2.1 顆粒斷裂理論17-18
• 1.3.2.2 粉碎能耗學(xué)理論18-20
• 1.3.2.3 磨球的運動行為20
• 1.4 本課題主要研究內(nèi)容20-22
• 2 亞微米AP的制備22-39
• 2.1 引言22
• 2.2 實驗部分22-26
• 2.2.1 實驗試劑和儀器22-23
• 2.2.2 分散介質(zhì)對AP溶解度的測定23-25
• 2.2.3 實驗過程25-26
• 2.3 結(jié)果與討論26-34
• 2.3.1 研磨分散介質(zhì)的影響27
• 2.3.2 研磨轉(zhuǎn)速的影響27-28
• 2.3.3 研磨時間的影響28-30
• 2.3.4 漿料濃度的影響30-31
• 2.3.5 球料比的影響31-32
• 2.3.6 干燥條件的影響32-34
• 2.4 形貌分析34-37
• 2.4.1 SEM分析34-36
• 2.4.2 TEM分析36-37
• 2.5 本章小結(jié)37-39
• 3 亞微米AP的性能研究39-57
• 3.0 引言39
• 3.1 實驗部分39-41
• 3.1.1 實驗方法39-41
• 3.2 結(jié)果與討論41-55
• 3.2.1 紅外光譜表征41-42
• 3.2.2 X光電子能譜(XPS)42-43
• 3.2.3 X射線衍射(XRD)43-45
• 3.2.4 熱分解特性45-52
• 3.2.5 撞擊感度52-54
• 3.2.6 摩擦感度54-55
• 3.3 本章小結(jié)55-57
• 4 鋁粉和催化劑對超細(xì)AP熱分解性能的影響57-63
• 4.1 鋁粉對超細(xì)AP的熱分解性能的影響57-59
• 4.1.1 引言57
• 4.1.2 實驗部分57
• 4.1.3 結(jié)果與討論57-59
• 4.2 催化劑對超細(xì)AP的催化性能59-62
• 4.2.1 引言59-60
• 4.2.2 實驗部分60
• 4.2.3 結(jié)果與討論60-62
• 4.3 本章小結(jié)62-63
• 5 結(jié)論與展望63-65
• 5.1 全文結(jié)論63-64
• 5.2 展望64-65
• 致謝65-66
• 參考文獻66-72
• 附錄72

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 鄧國棟;劉宏英;;超細(xì)高氯酸銨粉體制備研究[J];爆破器材;2009年01期

2 梁彥,張弛,鄭宏建;火箭推進劑的發(fā)展特點分析[J];飛航導(dǎo)彈;2003年07期

3 廖林泉,李笑江,覃光明;提高固體推進劑燃速方法述評[J];飛航導(dǎo)彈;2004年02期

4 劉旭恒;趙中偉;黃少波;張有新;;噴霧干燥法合成球形LiFePO_4/C材料研究[J];電源技術(shù);2012年07期

5 劉杰;王龍祥;李青;曾江保;周賽;姜煒;李鳳生;;鈍感納米RDX的制備與表征(英文)[J];火炸藥學(xué)報;2012年06期

6 朱艷麗;焦清介;黃浩;任慧;;鋁粉粒度對高氯酸銨熱分解動力學(xué)的影響[J];高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報;2013年03期

7 楊華明,邱冠周,高太峰,王淀佐;攪拌磨超細(xì)粉碎的工藝與應(yīng)用研究[J];有色金屬;1998年03期

8 張國旺;黃圣生;李自強;趙湘;肖守孝;;超細(xì)攪拌磨機的研究現(xiàn)狀和發(fā)展[J];有色礦冶;2006年S1期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張永旭;含能材料納米粉體的制備和性能研究[D];南京理工大學(xué);2005年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 劉建華;立式振動磨粉機參振體的運動學(xué)分析與結(jié)構(gòu)設(shè)計研究[D];吉林大學(xué);2006年

，

本文編號：957890