三氢化铝稳定化方法研究进展

2020-05-14 00:31蒋周峰赵凤起张建侃杨燕京
火炸药学报 2020年2期
关键词:感度热稳定性推进剂

蒋周峰,赵凤起,张 明,李 辉,张建侃,杨燕京,李 娜

(西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西 西安 710065)

引 言

提高固体推进剂比冲的途径之一是降低燃烧室燃气的平均相对分子质量[1-2],而在固体推进剂的燃烧过程中引入氢气,能够有效降低燃气平均相对分子质量;同时,氢气的高燃烧热值有助于提高燃烧室温度和提高比冲。三氢化铝是一种相对高含氢量的轻金属氢化物,其相对分子质量为30.0,密度为1.48g/cm3,含氢量达10.08%;其储氢密度为148g/L,是液氢(70.8g/L)的两倍,而且毒性小,与铝粉相比,具有更高的燃烧热值,是一种理想的固体推进剂燃料。目前,AlH3共有7种不同的晶型:α、α′、β、γ、δ、ε、ζ,其中α晶型热力学性质相对稳定,是唯一在固体推进剂配方中有应用价值的晶型[3-4]。以AlH3、二硝酰胺铵(ADN)和含能黏合剂组成的新型高能推进剂是典型的高能、低特征信号且洁净的固体推进剂,其标准理论比冲可达到294s,比传统推进剂(比如丁羟固体推进剂)高20%~25%[5-6]。

然而,当前要将α-AlH3应用于固体推进剂,还需要解决两个问题:(1)α-AlH3相对组成元素而言,其稳定性较差,在室温长期贮存和固体推进剂工艺温度范围内,都存在自发性分解的现象[5,7];(2)α-AlH3与硝酸酯类推进剂组分存在相容性问题,硝酸酯中的—O—NO2基团会与α-AlH3表面的Al2O3层发生反应,生成高活性的NO2自由基,该自由基会诱发暴露的α-AlH3快速分解[8]。本文从提高α-AlH3热稳定性的角度出发,梳理总结了导致α-AlH3不稳定的原因、各种稳定化方法、相应的稳定化机理以及热稳定性表征方法,以期为相关的研究提供参考。

1 热稳定性表征

α-AlH3的热稳定性通常由Taliani测试来表征[9-16],其方法主要是把α-AlH3样品放入体积恒定的系统中,保持一定的初始压强(通常为一个大气压,惰性气氛),加热到一定温度(通常为60℃和100℃)并恒温,通过监测系统内气压的变化速率,计算α-AlH3分解率;也有通过改进的Taliani测试方法[17],真空热稳定性(Vacuum Thermal Stability,VTS),来评价α-AlH3的热稳定性,在恒定体积的真空环境下,对α-AlH3进行恒温处理,并通过气压的变化来监测AlH3的分解进程。

无论是标准Taliani测试还是改进Taliani测试,α-AlH3在恒定温度下的分解过程都与外界环境相隔绝;另一方面,α-AlH3在实际使用过程中,影响其热稳定性因素较多,包括氧气、光照及水分等,然而,Taliani测试方法无法稳定地维持这些影响因素,因此,采用Taliani方法的热稳定性测试结果,无法真实反映α-AlH3在固体推进剂贮存及工艺环境条件下的分解过程,也难以真正评价α-AlH3在其他推进剂组分环境下的热稳定性能。相较而言,Chen等[18]在70℃含体积分数10%水分空气中开展的加速老化测试,更能体现稳定化α-AlH3在实际使用环境中的稳定性。

2 α-AlH3不稳定原因分析

导致α-AlH3不稳定的因素可分两种:本征原因和非本征原因。本质上,α-AlH3由两种强还原性的元素组成,室温下其平均生成焓为(-11.4±0.8)kJ/mol,绝对熵为(30.0±0.4)kJ/(mol·℃),以及吉布斯自由能为(45.4±1.0)kJ/mol。因此,从热力学角度,其会自发性分解生成金属铝和氢气[3,17]。

影响α-AlH3热稳定性的非本征原因很多,包括所处环境(湿度、光照[19-20]、化学反应等)、本身的晶体结构以及纯度等,其中晶体结构的完整性和纯度影响最大[21]。Ismer等[22]的计算研究结果表明,带正电的H空位决定AlH3中的质量输运过程,并影响其分解反应速率。类似的,Züttel等[23]发现只有当表面氧化层破裂,暴露出的AlH3与外界直接接触,其分解反应才会发生;Ismail等[17]的研究结果也表明,AlH3分解优先开始于外表面和一些结构缺陷处,比如孔隙和裂纹,这与Ismer等的研究结果一致,因为AlH3的表面、空隙以及裂纹处,通常具有较高的表面能,更容易产生点缺陷(比如H空位),因而有利于其分解反应的进行。

其次,α-AlH3合成过程中产生的杂质(比如LiCl、NaBH4、LiBH和LiAlH4等),以及其他不稳定晶型,都会对其热稳定性和安全性造成影响。常温条件下,经历650d的存储后,γ晶型的存在会使得α-AlH3的分解率由2.13%上升至5.15%;同时,其他晶型的存在也会增加α-AlH3的摩擦感度和静电火花感度,其静电火花感度E50与晶型较好的α-AlH3相比,相差约5~10倍[4]。目前,ATK公司、俄罗斯和我国黎明化工研究院等都能够制备高质量的立方形α-AlH3,在不进行额外稳定化处理的情况下,其60℃下的分解时间即可达到60d[21],其中ATK公司和俄罗斯(前苏联)的稳定化α-AlH3,在43℃下恒温近300d不分解[24]。

综上所述,导致α-AlH3不稳定原因主要为:(1)由于较小的生成焓而呈亚稳状态,α-AlH3会自发性分解成金属铝和氢气;(2)晶体结构缺陷的产生,包括晶体生长过程中形成的缺陷(晶体表界面、晶体内部空隙与裂纹),以及外界因素刺激产生的点缺陷(氢空位);(3)晶体中的杂质成分。当前,对α-AlH3进行稳定化处理所采用的方法,基本是从这些因素出发,一方面提高α-AlH3的晶体质量和减少杂质成分,另一方面采用各种方法隔离外界刺激并消除晶体中已有的结构缺陷。

3 α-AlH3稳定化方法

目前,提高α-AlH3热稳定性和相容性的方法,除了通过优化合成制备条件来改善α-AlH3的结晶性和提高纯度外,还可以对α-AlH3进行表界面改性,主要方法有表面包覆法、表面钝化法和掺杂法等。

3.1 表面包覆法

表面包覆法是通过对α-AlH3进行表面包覆处理,提高其热稳定性以及与推进剂其他组分的相容性,同时不破坏其本身的化学反应性。

本质上,表面包覆法是建立一个α-AlH3的核壳结构,在其表面形成一个两相界面,从而改变α-AlH3的表面状态。根据Maycock等提出的模型[25],两相界面的形成能够消除α-AlH3表面的活性位点,提高分解活化能,从而提高其热稳定性;其次,包覆层能够确保AlH3与硝酸酯类推进剂组分相隔离,从而改善相容性。然而,传统的包覆方法一般通过溶液浸泡或冲洗AlH3颗粒来实现[7,9-10,26],因此对包覆层性质(比如厚度和形状)难以进行有效调控,进而无法精确控制包覆层所占比例以及对AlH3能量性能的影响;近几年,研究人员开始采用更先进的包覆方法比如原子层沉积(ALD)技术精确控制包覆层结构,实现对AlH3热稳定性的调控[18,27]。以包覆材料来划分,总结各种包覆稳定化方法及其优缺点,以及相应的稳定化机理,见表1。

表1 表面包覆法对α-AlH3进行表界面改性的机理和条件

3.1.1 无机和有机小分子

Norman等[26]用气态(NO、N2F4等)和液态(AlCl3、Al2S3等)小分子稳定剂通过吸附作用,在α-AlH3表面形成包覆层,大幅提升了AlH3的热稳定性。其中具有未配对电子的NO对α-AlH3的稳定化作用较为突出,表面包覆NO分子的α-AlH3在100℃恒温7h,分解率为0.21%,而普通α-AlH3的分解率为5.63%。同时,用Al2S3处理过的α-AlH3,经室温贮存114d后再在60℃下恒温22h,分解率只有0.13%。此外,经过这些小分子稳定剂处理后的α-AlH3与其他推进剂组分如高氯酸铵和硝化纤维素等展现出较好的相容性。Schmidt等[9]用含腈基有机化合物包覆α-AlH3,来解决其与增塑剂组分如三羟甲基乙烷三硝酸酯的相容性问题,发现通过包覆处理,含AlH3推进剂的密度提升了26%,意味着α-AlH3与增塑剂的相容性大幅提升;其稳定化机理是通过腈基与α-AlH3表面的自由基键合,从而对其表面起到钝化作用,如图1所示。

图1 含腈基化合物的稳定化机理

秦明娜等[28]用硬脂酸对α-AlH3进行表面包覆处理,能够有效隔离外界静电刺激,降低其静电感度:未包覆处理的α-AlH3静电感度值E50为367mJ;而含有硬脂酸包覆层的α-AlH3静电感度则大幅降低,在E50值达到测试上限5390mJ时,仍未见发火,但该工作未涉及α-AlH3热稳定性和相容性的研究。Self等[7]通过将α-AlH3在各种含有苯基或环状结构的有机化合物中浸泡或冲洗处理,在其表面形成有机物包覆层,60℃下α-AlH3自分解过程显著减慢;尤其是在掺杂Mg元素的基础上,再对α-AlH3进行有机物包覆,对比单独掺杂或是有机物包覆,具有更好的热稳定性。该方法是通过吸附作用在α-AlH3表面构成小分子包覆层,从而改善其热稳定性和相容性,然而该吸附过程常通过冲洗或浸泡等步骤来实现,因此难以确保小分子包覆层的结构完整性和稳定性。

3.1.2 有机聚合物

通过引入无机和有机小分子稳定剂包覆层,能够提高α-AlH3的稳定性和相容性,但鉴于这些稳定剂的非含能属性,会影响推进剂的整体能量性能。利用固体推进剂组分构建包覆层,不仅有助于α-AlH3稳定化,而且能避免影响固体推进剂比冲。Flynn等[10]通过在α-AlH3颗粒表面包覆硝化棉,显著增强了α-AlH3在固体推进剂中的相容性。放氢测试中,硝化棉包覆的α-AlH3在50℃恒温30d,分解率小于1%;将包覆处理的α-AlH3应用于双基固体推进剂,在50℃恒温90d,α-AlH3分解率为0.3,这表明经过硝化棉包覆,极大地提升了α-AlH3的热稳定性。Cai等[29]利用超临界流体技术,将氟橡胶均匀包覆于α-AlH3表面,导致生成焓增加和吉布斯自由能降低,从而提高其热稳定性,并且E50值从63.71mJ上升为85.24mJ,有效降低了α-AlH3的静电火花感度。

3.1.3 无机氧化物

Kempa等[30]发现α-AlH3表面的氢氧化铝保护层能够有效隔离环境中的水和氧分子,使其晶体结构在一年内不发生明显变化,从而提高了三氢化铝的稳定性;该氢氧化铝层的形成源于Golubkov等采用的热空气稳定化方法。无机化合物包覆层还包括其他材料,比如Al2O3和NiO。Chen等[18]通过原子层沉积法(ALD)在α-AlH3表面沉积非晶态Al2O3层。在70℃湿热老化测试中,含Al2O3包覆层的α-AlH3能够保持12h而不分解;同时,其摩擦感度从96%降至68%。这表明Al2O3层能够有效地阻止α-AlH3与水和氧反应,并降低其摩擦感度。吴磊等[8]用NiO对α-AlH3进行包覆处理,发现氧化镍包覆α-AlH3的热分解峰温整体较未包覆样品的峰温高,热稳定性有所改善。

3.1.4 轻质碳材料

苏晶等[31]报道了一种用碳纳米管(CNT)包覆AlH3的方法,在催化剂作用下,能够在碳纳米管中析出纳米级的AlH3颗粒。与通常的包覆过程区别在于,该方法是α-AlH3在包覆层材料的表面重新形核与生长,而非包覆层材料在α-AlH3颗粒表面的形成过程。邢校辉等[32]公开了一种通过富勒烯类稳定剂(C60)来提升AlH3热稳定性的方法,该方法能够让AlH3在60℃下贮存3个月,分解率小于1%,但该研究未指出富勒烯类稳定剂的作用机理。李磊等[33]采用原位自组装法和溶剂-反溶剂法在α-AlH3表面包覆氧化石墨烯(GO),其中溶剂-反溶剂法获得的α-AlH3-GO应用于固体推进剂药浆后,药浆的机械撞击感度有效降低,I50由7.3J提高至12.1J,该工作并未报道GO包覆α-AlH3的热稳定性数据。

3.2 表面钝化法

表面钝化法与包覆法的区别在于,包覆法一般通过物理作用在α-AlH3表面形成保护层,所用包覆材料通常对α-AlH3呈惰性;而钝化法一般用含水有机溶液、缓冲溶液、各种酸溶液等处理α-AlH3,所使用材料与α-AlH3发生化学反应:一方面,除去合成过程中伴随的杂质以及不稳定晶型;另一方面,在α-AlH3表面生成Al(OH)3或Al2O3钝化层,隔绝外界刺激,从而起到稳定化作用,见表2。

Niles等[11]将α-AlH3在含有少量水的有机液体中处理一定时间,确保有机液体中的水分子逐步接触α-AlH3颗粒。将处理过的α-AlH3应用于双基固体推进剂后,Taliani测试结果显示,在60℃下用含少量水正丁胺溶剂处理过的Mg掺杂α-AlH3达到1%分解率需要60d,而未处理过的Mg掺杂α-AlH3达到相同分解率只要13.5d,表明经含水正丁胺处理后的α-AlH3热稳定性显著提升。

Roberts等[12]用各种中性的缓冲溶液在70℃以下处理掺杂Mg的α-AlH3颗粒,以KH2PO4和NaOH为例,该缓冲溶液处理α-AlH3颗粒15min即可显著降低颗粒中C、Cl和Li等杂质含量,并且在60℃和100℃的标准Taliani测试中,α-AlH3达到1%分解率所需时间分别从8d和4.1h增加到26d和8.9h;同一样品延长缓冲溶液处理时间到216h后,对应100℃下达到1%分解率所需时间增长到12.5h;当处理时间延长为17d时,该样品在60℃下贮存49d分解率只有0.25%。

表2 表面钝化法对α-AlH3进行表界面改性的机理和条件

当用含水正丁胺溶剂和缓冲溶液分步处理Mg掺杂α-AlH3样品时,发现缓冲溶液处理后可以进一步将达到1%分解率所需时间,从含水正丁胺溶剂处理的33d增加至43d。用同一方法处理Mg掺杂α-AlH3和三乙二醇二硝酸酯混合物的样品,结果显示60℃下Taliani测试持续15d,含水正丁胺溶剂处理样品分解了0.16%,而两种溶液分步处理样品只分解0.129%,这些结果表明缓冲溶液处理可以大幅提纯α-AlH3颗粒,从而提升其热稳定性能,同时结合其他稳定化处理方法后,会展现出协同增强效应,进一步提升样品的热稳定性。

Petrie等[13]提出用各种酸溶液清洗α-AlH3颗粒,该方法一方面可有效除去合成过程中产生的杂质,以及AlH3的其他不稳定晶型。另一方面,酸洗过程可以在α-AlH3颗粒表面形成Al(OH)3和Al2O3界面层,从而对α-AlH3颗粒起到稳定化作用。鉴于Al3+对α-AlH3的催化分解作用,研究人员提出在α-AlH3颗粒表面引入能够与Al3+形成配合物的包覆层,可以有效阻止α-AlH3降解;研究结果显示,经过2h稀盐酸冲洗和含铝试剂盐酸溶液处理的α-AlH3样品,在60℃的Taliani测试中,分解1%需要12.7d,而未稳定化的样品只需9.3d。同时,该稳定化样品在70℃下的湿热环境中贮存2d,未发现质量损失。此外,Petrie等认为在结晶过程中掺杂能够接受电子或提供电子的Lewis酸或Lewis碱,也能阻止α-AlH3颗粒分解。

Golubkov等[34]用空气或其化学活性组分在低于AlH3热分解温度下对其进行处理,通过结合AlH3的热分解部位和空气中的化学活性组分,可以增加AlH3的热稳定性。60℃下将氘化铝在空气中处理250h,随后在115℃进行热稳定性测试,当样品生成的气相产物的量达到该样品理论含量值的5%时,需要237min,而未进行空气稳定化处理的氘化铝样品达到相同比率的产气量只需要95min,表明用该方法处理氘化铝样品,能将其在贮存过程中的热稳定性提高2.5倍。该方法的优势,首先在于操作流程简单;其次,只使用空气进行处理,不会对氘化铝的气相分解产物造成污染;最后,该方法不仅可以处理氘化铝粉末样品,还可处理氘化铝的挤出/压缩成型样品并防止对样品造成损伤,其中对提升压缩成型样品稳定性最为有效。

表面钝化法是通过化学反应在α-AlH3表面原位生成Al(OH)3或Al2O3之类的钝化层,跟表面包覆法类似,都能够通过包覆层或钝化层来消除α-AlH3表面的活性位点,提高其分解反应活化能,从而提高热稳定性。该方法简单而有效,但是所形成的钝化层会造成α-AlH3能量损失,而且仍然存在与硝酸酯类组分的相容性问题。

3.3 掺杂及其他稳定化方法

掺杂法是在α-AlH3晶型转化过程中添加2-巯基苯并噻唑(2-Mercaptobenzothiazole,MBT)和吩噻嗪(Phenothiazine,PTA)等自由基接受体稳定剂[14],或在α-AlH3颗粒中掺杂Hg、Mg、Si等元素[15-16,35],表3中列出了常用的掺杂材料及其他几种稳定化方法。

表3 掺杂及其他稳定化方法

根据稳定化机理不同,掺杂法主要可分两类,一类是通过掺杂其他元素来消除α-AlH3晶体结构中的高活性位点,提高分解反应活化能,例如在α-AlH3颗粒的晶格中掺入Mg和Hg原子。Norman等[15]在制备α-AlH3的反应混合物中加入Mg化合物的细粉对产物进行掺杂,确保Mg能够在α-AlH3颗粒的晶格中均匀分散,X射线粉末衍射结果显示经过Mg掺杂后,α-AlH3的晶格参数有不同程度的扩张。同时,在60℃无水氮气气氛的分解实验中,掺杂质量分数2%Mg的α-AlH3样品,达到1%分解率需要26d,而未掺杂样品则只需5d。Maycock等[25]从热分解动力学角度研究了该方法的稳定化机制,认为Mg掺杂消除了α-AlH3颗粒中的活性位点,导致分解活化能变高,进而提升其热稳定性。Cianciolo等[35]将Hg加入α-AlH3醚合物的细粉中进行掺杂,制备出含Hg的α-AlH3颗粒。实验结果显示,掺杂有质量分数0.02%Hg的α-AlH3颗粒在100℃加热24h,H质量分数从9.8%降为9.4%;而在相同实验条件下,未掺杂Hg的AlH3颗粒,H质量分数从9.8%减少为0.4%。

另一类是通过自由基反应,消除α-AlH3分解反应的中间产物,从而阻碍分解过程的进一步发展,这类方法包括在α-AlH3合成过程中添加MBT和PTA等稳定试剂,以及芳基取代或烷基取代硅醇。Ardis等[14]认为AlH3的分解机理为自由基机制(见图2),氧分子并不会直接影响AlH3分解,而是会与AlH3热分解的中介产物反应,并阻碍该分解过程的发展。因此,他们在AlH3晶型转化过程中添加MBT和PTA等稳定试剂,并发现60℃的Taliani测试中,PTA稳定的AlH3贮存27d分解率为0.97%,而用MBT作稳定剂的实验中,相同实验条件下,经MBT稳定化的AlH3贮存17d分解0.6%,而未经稳定化的样品贮存14d分解7.5%。Roberts等[16]在α-AlH3的制备过程中,通过加入芳基取代或烷基取代硅醇,对α-AlH3进行掺杂,60℃的Taliani测试中,掺杂硅的α-AlH3分解率达1%需要8d,普通α-AlH3只需要4d,其稳定化机理与MBT稳定剂的自由基机制类似。

图2 2-Mercaptobenzothiazole(MBT)的稳定化机制

由上述可知,两类掺杂方法都能提高α-AlH3热稳定性,其中采用PTA和Mg稳定化的α-AlH3具有相近的热稳定性:在60℃条件下贮存,α-AlH3分解率达到1%需要26~27d。然而,采用掺杂方法的稳定化α-AlH3没有包覆层,其组分相容性并没有改善;经过掺杂后的α-AlH3,晶体纯度下降,其安全性变化未知,以及非含能组分的引入也会造成一定的能量损失。

除了上述3种稳定化方法之外,还有低温保存、优化合成条件等途径来改善α-AlH3的稳定性。Norman等[36]将Mg掺杂的α-AlH3处于惰性气氛中低温保存来提升α-AlH3的热稳定性。结果显示,含Mg的α-AlH3在-15℃保存7个月后,60℃下进行Taliani测试,达到1%分解率需要75d,而低温保存时间延长到9~12个月后,达到1%分解率需要170d,表明低温保存能够极大提升α-AlH3的热稳定性,而且随着保存时间延长,样品的热稳定性能进一步提高。另一组实验结果则显示,α-AlH3在室温下长时间(1~2年)保存会逐步分解,而在-15℃下保存相同时间,则不会分解。该研究结果表明,低温保存能够促使α-AlH3的热稳定性大幅提升,获得的稳定化α-AlH3在公开报道的文献中具有最优热稳定性能;然而,低温保存过程耗时过长,其稳定化机理也尚未明确。

Terada等[37]在AlH3的制备过程中,加入NaAlH4作为反应物取代部分LiAlH4,不仅可以降低生产成本,而且60℃下Taliani测试结果显示,该法合成的AlH3比用传统方法合成具有更好的热稳定性;Kraus等[38]通过类似方法获得平均密度为1.53g/cm3的大晶粒AlH3,由于具有更完整的晶体结构和更高的密度,这些大晶粒AlH3颗粒有更好热稳定性和更低的感度,有助于提高推进剂比冲。Lund等[39]发现在AlH3合成过程中,添加结晶助剂可以提供形核位点从而促进α-AlH3生长,同时抑制其他晶型的生成;此外,结晶助剂添加过程中,通过控制溶液的搅拌速率,可在5~100μm范围内调控AlH3晶粒的尺寸,制备高热稳定性的AlH3。这些研究结果说明,优化合成条件,制备出高晶体质量和完整晶体结构的α-AlH3,是对α-AlH3进行稳定化处理的另一种途径。

虽然现有研究表明微米级α-AlH3的分解活化能与100~200nm尺寸α-AlH3的分解活化能接近[40-41],即晶粒尺寸与活化能大小无关,但Vajeeston等[42]通过密度泛函理论计算预测,AlH3纳米团簇的临界尺寸小于1nm,随着颗粒尺寸降到1nm以下,Al—H键键长变小,键强度增强,AlH3颗粒的生成焓会变高,体系会变得更稳定。因此,当AlH3颗粒尺寸小于1nm时,其稳定性将会急剧上升。

4 结论与展望

将α-AlH3引入固体推进剂中,有助于提高燃烧室温度和推进剂比冲。然而,在室温范围内长期贮存和固体推进剂工艺温度范围内的自发性分解现象,及与硝酸酯类推进剂组分的相容性问题,阻碍了其在固体推进剂中的广泛使用。为解决这两类问题,当前较多地采用表面包覆法、表面钝化法和掺杂法来消除晶体缺陷和提高晶体纯度;其中,表面包覆法是在α-AlH3表面建立一个两相界面,消除活性位点,提高分解活化能,以及与外界环境相隔离,改善相容性;表面钝化法与表面包覆法的区别在于,表面钝化法是在α-AlH3表面原位生成钝化层,消除杂质及表面的活性位点,提高其分解反应活化能;依据稳定化机理的不同,掺杂法主要可分两类:一类是通过掺杂其他元素来消除α-AlH3晶体结构中的高活性位点,提高分解反应活化能;另一类是通过自由基反应,消除α-AlH3分解过程的中间产物,从而阻碍分解过程的进一步发展。

然而,上述稳定化方法也存在不足。通过溶液浸泡或冲洗来实现表面包覆的方法,常因为难以有效调控包覆层性质及其所占比例,导致无法精确控制包覆层对α-AlH3能量性能的影响;表面钝化方法会造成α-AlH3能量损失,所形成的钝化层仍然存在与硝酸酯类组分的相容性问题;通过掺杂稳定化的α-AlH3缺乏表面包覆层,其组分相容性并没有改善,安全性变化也未知,而且掺杂元素的引入会造成能量损失。

α-AlH3的热稳定性通常由Taliani实验来表征,然而,Taliani实验结果无法真实反映α-AlH3在贮存及工艺条件下的分解过程,也难以真正评价α-AlH3在其他推进剂组分环境下的热稳定性能。实现α-AlH3在室温长期贮存及固体推进剂工艺温度范围内的稳定化,以及与其他推进剂组分的有效相容,决定了其在固体推进剂中的应用。建议以下几方面可作为今后研究α-AlH3稳定化处理的重点方向:(1)探索有效的包覆层材料,在维持α-AlH3燃烧热值的基础上,提高其热稳定性及组分相容性;(2)精确控制α-AlH3颗粒包覆层结构,提高稳定性和降低感度;(3)进一步研究α-AlH3在固体推进剂中的稳定化机理。

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