高燃烧效率硼粉的可工业化处理技术研究(2)
2.10.1 实验过程 11
3 复合粒子的表征与分析 12
3.1 样品宏观形貌 12
3.2 硼/纳米镍粉复合粒子的表征与分析 12
3.2.1 硼/纳米镍粉复合粒子的XRD分析 12
3.2.2 硼/纳米镍粉复合粒子的SEM分析 12
3.3 硼/纳米铜粉复合粒子的表征与分析 14
3.3.1 硼/纳米铜粉复合粒子的XRD分析 14
3.3.2 硼/纳米铜粉复合粒子的SEM分析 15
3.4 硼/氧化铜复合粒子的表征与分析 15
3.4.1 硼/氧化铜复合粒子的XRD分析 15
3.4.2 硼/氧化铜复合粒子的SEM分析 15
3.5 硼/HTPB/纳米镍粉复合粒子的表征与分析 17
3.5.1 硼/HTPB/纳米镍粉复合粒子的XRD分析 17
3.6 硼/HTPB/纳米铜粉复合粒子的表征与分析 19
3.6.1 硼/HTPB/纳米铜粉复合粒子的XRD分析 19
3.7 硼/HTPB/氧化铜复合粒子的表征与分析 20
3.7.1 硼/HTPB/氧化铜XRD分析 20
3.8 本章小结 21
4 复合粒子的燃烧性能检测 22
4.1 实验试剂 22
4.2 实验仪器 22
4.3 药剂配方 22
4.4 制备与检测 22
4.4.1 造粒 22
4.4.2 压片与点火 23
4.5 结果分析 23
4.6 本章小结 26
结 论 27
致 谢 28
参考文献 29
1 绪论
随着科学技术的迅速发展，人类进入到了一个航天和导弹的时代，固体火箭推进技术已成为了现代科学技术发展的一个重要部分。固体推进剂是一种高性能的复合含能材料，出现于十九世纪下半叶，并在二十世纪上半叶应用于导弹和火箭的推进系统，其在燃烧过程中发生分解，在燃烧表面上产生大量的热，这些热通过传导反馈到燃烧表面从而使新暴露出的推进剂进一步发生分解，整个过程就相当于一个自传播过程，推进剂通过能量的缓慢释放，使产生的高温气体反向推动周围的空气来达到其使用目的。为满足运载火箭和导弹对推进剂提出的高效率和大推力的要求，就必须要显著提高推进剂的能量和燃速。
硼是固体推进剂中常用的燃料添加剂，原因是其具有很高的质量热值和体积热值，分别为57.96 MJ/kg和135.24 MJ/m3[1]，而且其燃烧产物还具有清洁、高效等诸多优点，是一种环境友好型燃料，已引起各国的广泛关注 [2]。但由于硼的熔点、沸点、点火温度都比较高，而且燃烧过程不稳定，大大影响了硼粉的燃烧效率；硼表面覆盖的硼氧化物层，也使得硼粉不能与推进剂很好地结合。目前，为了提高硼颗粒的燃烧性能，人们已经研究了硼颗粒表面氧化物层的移除和金属覆盖硼粒子的合成。
1.1 硼粉在推进剂中的应用
推进剂是导弹和火箭的能源。一般将燃烧产生的大量的高温气体从发动机喷管喷出从而产生推力的材料称为推进剂。推进剂可以分为固体、液体和气体。液体推进剂的比冲能达到4000 N•s/kg固体推进剂的比冲能达到2500N•s/kg，，而贫氧推进剂在二次燃烧室内可以达到11760 N•s/kg左右。富燃料推进剂的应用也比较广泛，顾名思义，它包含了大量的燃料，即金属和聚合物，而只含有少量的氧化剂。