Al基含能微单元的一体化制备和燃烧性能

作     者：刘庆东 吴祝骏 李苗苗 徐一锋 辛喜鹏 徐济进 宋雪峰 LIU Qingdong;WU Zhujun;LI Miaomiao;XU Yifeng;XIN Xipeng;XU Jijin;SONG Xuefeng

作者机构：上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 上海航天化工应用研究所浙江湖州313000 上海交通大学深圳研究院广东深圳518057 

出 版 物：《航空材料学报》 (Journal of Aeronautical Materials)

年 卷 期：2023年第43卷第4期

页      面：102-110页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：上海航天技术研究院-上海交大航天先进技术联合研究中心项目(USCAST2019-32、USCAST2022-43) 上海市自然科学基金项目(22ZR1432500) 中央引导地方科技发展基金自由探索类基础研究(2021Szvup074) 航天科技集团应用创新计划(C88B4851)。 

主　　题：Al粉 含能微单元 燃烧性能 

摘      要：针对固体推进剂所面临的Al粉燃烧不充分和微纳尺度下组分偏聚两大关键问题,采用组分复合技术设计制备一种将氧化剂AP包覆在氟化物改性Al粉表面的含能微单元Al@PFPE@AP核壳型粉体,通过扫描电子显微镜、激光粒度仪、氧弹量热仪、电感耦合等离子发射光谱仪以及X射线衍射仪等对微单元粉体的形貌、粒径、燃烧性能以及燃烧产物进行分析。结果表明:含能微单元Al@PFPE@AP呈现明显的核壳结构,粒径较均一;当PFPE的添加量为5%(质量分数)时,相比于机械混合样品(AP+Al),Al@5%PFPE@AP的燃烧热值提高了63.8%,燃烧产物粒径减小了61.8%,燃烧产物中活性铝含量减少57%以上;PFPE可以与Al粉发生预点火反应,增加Al粉的反应活性,并且Al粉表面对AP分解有催化作用,使AP的高温分解温度和低温分解温度分别降低了12℃和10℃;核壳型微单元结构对体系燃烧性能的提升有明显的促进作用,能够大幅度提高推进剂主要组分燃烧时的能量水平。