本文關(guān)鍵詞：鉍系金屬復(fù)合氧化物的制備、表征和催化性能研究

  更多相關(guān)文章： 納米金屬復(fù)合氧化物 熱動(dòng)力學(xué)方程 雙基推進(jìn)劑 燃速 壓力指數(shù)

【摘要】：固體推進(jìn)劑的燃燒過程是影響火箭導(dǎo)彈等的性能的主要因素之一。國內(nèi)外不少科研工作者為了制備高性能、高安全性、高燃速的推進(jìn)劑付出了巨大的努力。燃燒是由一系列氧化劑、助燃劑等化合物快速氧化反應(yīng)的過程。由于推進(jìn)劑配方的復(fù)雜性,不同反應(yīng)物在反應(yīng)時(shí)可能發(fā)生共同作用,使得在研究推進(jìn)劑燃燒規(guī)律的過程中,遇到很大的阻礙。但在實(shí)踐應(yīng)用過程中,發(fā)現(xiàn)少量合適的催化劑可以顯著改變推進(jìn)劑的燃燒性能。本論文在前人研究的基礎(chǔ)上,選取了不同的復(fù)合金屬氧化物作為催化劑,研究其對單體含能材料和推進(jìn)劑的影響。本文選取鉍系金屬復(fù)合氧化物作為研究對象,包括Anrivillins型層狀化合物鎢酸鉍(Bi2WO6)、鉬酸鉍(Bi2MoO6),以及燒綠石型結(jié)構(gòu)的錫酸鉍(Bi2Sn207)。采用不同的合成方法,利用XRD、SEM等表征手段,制備了不同結(jié)構(gòu)和尺寸的納米復(fù)合氧化物,得到了合成三種產(chǎn)物的最優(yōu)化條件,分別是納米Bi2WO6:pH=10,160℃反應(yīng)20 h,顆粒尺寸約40nm。納米Bi2MoO6:pH=7,160℃反應(yīng)12h,顆粒尺寸約50 nm。納米Bi2Sn2O7:pH=7,700℃煅燒8 h,顆粒尺寸約80 nm。將優(yōu)化條件后的產(chǎn)物與三種單體含能材料AP、RDX、HMX物理混合,利用DSC得到一系列熱動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),根據(jù)Ozawa和Kissinger方程分析其峰溫、活化能等參數(shù),利用非等溫法下相關(guān)動(dòng)力學(xué)方程得到不同催化劑催化含能材料的動(dòng)力學(xué)機(jī)理方程。根據(jù)得出的一系列動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù),分析不同結(jié)構(gòu)和同種結(jié)構(gòu)但不同孔隙的復(fù)合金屬氧化物對含能材料的影響。對比得到催化效果最好的鎢酸鉍,批量合成,將其加入雙基推進(jìn)劑配方中,利用DSC和熱動(dòng)力學(xué)方程,得到相關(guān)熱動(dòng)力學(xué)參數(shù)和最可幾機(jī)理函數(shù),研究了催化劑對配方的燃速、壓力指數(shù)和催化效率的影響。
【關(guān)鍵詞】：納米金屬復(fù)合氧化物 熱動(dòng)力學(xué)方程 雙基推進(jìn)劑 燃速 壓力指數(shù)
【學(xué)位授予單位】：西北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O643.36
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 固體推進(jìn)劑概述9-10
• 1.2 納米金屬作為推進(jìn)劑的添加劑10
• 1.3 納米金屬氧化物作為推進(jìn)劑的催化劑10-11
• 1.4 納米金屬復(fù)合氧化物作為推進(jìn)劑的催化劑11-13
• 1.4.1 鈣鈦礦型氧化物概述12-13
• 1.4.2 燒綠石型氧化物概述13
• 1.5 納米粒子的常見制備方法13-14
• 1.6 本文主要研究意義與內(nèi)容14-16
• 1.6.1 本文的研究意義14-15
• 1.6.2 本文的研究內(nèi)容15-16
• 第二章 Bi系金屬復(fù)合氧化物的制備及其表征16-28
• 2.1 實(shí)驗(yàn)試劑及儀器16
• 2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)試劑16
• 2.1.2 主要實(shí)驗(yàn)儀器16
• 2.2 表征手段16-17
• 2.3 納米Bi_2WO_6的制備與表征17-19
• 2.3.1 實(shí)驗(yàn)部分17
• 2.3.2 結(jié)果與討論17-19
• 2.4 納米Bi_2MoO_6的制備與表征19-23
• 2.4.1 實(shí)驗(yàn)部分20
• 2.4.2 結(jié)果與討論20-23
• 2.5 納米Bi_2Sn_2O_7的制備與表征23-26
• 2.5.1 實(shí)驗(yàn)部分23-24
• 2.5.2 結(jié)果與討論24-26
• 2.6 本章小結(jié)26-28
• 第三章 Bi系金屬復(fù)合氧化物對含能材料的催化性能研究28-51
• 3.1 AP、RDX、HMX的熱分解研究29-30
• 3.2 Bi_2WO_6、Bi_2MoO_6、Bi_2Sn_2O_7對AP的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)30-37
• 3.2.1 Bi_2WO_6對AP的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)30-32
• 3.2.2 Bi_2MoO_6對AP的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)32-34
• 3.2.3 Bi_2Sn_2O_7對AP的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)34-37
• 3.3 Bi_2WO_6、Bi_2MoO_6、Bi_2Sn_2O_7對RDX的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)37-44
• 3.3.1 Bi_2WO_6對RDX的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)37-41
• 3.3.2 Bi_2MoO_6對RDX的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)41-42
• 3.3.3 Bi_2Sn_2O_7對RDX的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)42-44
• 3.4 Bi_2WO_6、Bi_2MoO_6、Bi_2Sn_2O_7對HMX的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)44-49
• 3.4.1 Bi_2WO_6對HMX的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)44-46
• 3.4.2 Bi_2MoO_6對HMX的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)46-48
• 3.4.3 Bi_2Sn_2O_7對HMX的熱分解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)48-49
• 3.5 不同類型化合物對AP、RDX、HMX的催化性能比較49-50
• 3.6 本章小結(jié)50-51
• 第四章 納米Bi_2WO_6對雙基推進(jìn)劑燃燒性能的影響51-58
• 4.1 Bi_2WO_6對DB的熱分解性能研究51-55
• 4.2 Bi_2WO_6對DB燃燒性能的影響55-58
• 第五章 結(jié)論58-60
• 5.1 結(jié)論58
• 5.2 建議58-59
• 5.3 創(chuàng)新點(diǎn)59-60
• 參考文獻(xiàn)60-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果66-67
• 致謝67

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