金属展-冶金展-2024广州国际金属暨冶金工业展览会－巨浪展览-2024 China(Guangzhou)Int'lMetal&Metallurgy Expo

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纳米金属应用于火箭固体推进剂的催化剂-金属展-冶金展-2014广州巨浪国际金属暨冶金工业展览会-亚洲最大金属冶金展-巨浪展览-2014 China(Guangzhou)Int’l Metal &Metallurgy Exhibition
2014年4月9日金属展-冶金展

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针对战略、战术武器系统生存环境要求的提高，各国都在积极探索和开发以高能量密度材料合成及应用为主体的新型高性能推进剂研究。为了适应武器系统发展的需求，近20年来固体推进剂的发展非常迅速，广泛应用于战术、战略导弹和航天运载领域中。推进剂的燃烧是推进技术的核心，为了改善推进剂的燃烧性能，人们探讨了多种调节燃烧性能的方法，而添加少量催化剂则是调节推进剂燃烧性能的最佳途径。上世纪80年代以来，纳米技术产生出许多新的具有优异性能和新的应用可能的纳米材料。由于纳米催化剂粒径小，比表面积大，表面原子多，晶粒的微观结构复杂且存在各种点阵缺陷，因此它具有很高的催化活性，能显著提高固体推进剂的燃速。国际上已把纳米催化剂作为新时代最有希望的催化剂进行研究和开发。　　纳米燃烧催化剂因粒径小、比表面积大、催化活性高已成为火炸药领域研究的热点之一，研究内容主要是燃烧催化剂的制备方法和催化性能。纳米燃烧催化剂，特别是火炸药实际配方中经常使用的一元金属氧化物，虽因比表面积大、催化活性高已获广泛研究，但研究内容目前多局限于某种燃烧催化剂的纳米化制备及其催化性能的考察。而纳米材料的性能不但取决于纳米材料的化学组成，而且取决于纳米粒子的尺寸大小、生长形貌等微观结构，因此纳米材料的结构、尺寸和形貌等微结构控制研究以及材料的微结构对材料性能的影响规律成为当今材料学及其相关领域的研究热点之一。　　HTPB（端羟基聚丁二烯）是国内外大力发展的优良固体推进剂，适合于研制高固体含量配方和大型浇注工艺装药，广泛应用于战略、战术导弹的火箭发动机。研究表明，纳米金属和复合金属粉对HTPB推进剂的热分解具有明显的催化作用。纳米铜粉使HTPB推进剂的低温和高温热分解温度分别降低了51.6 ℃和33.6 ℃，分解热增大为3.7 kJ/g，催化效果显著。纳米铜粉和含铜的纳米复合金属粉（NiCu和NiCuB）的催化效果强于其他纳米金属粉。　　NEPE（高能硝酸酯增塑聚醚）具有能量高，力学性能优异的特点，是新一代固体推进剂的发展方向，但是由于含有大量的硝胺组分，使压力指数偏高，限制了在大型导弹中的应用。研究表明：纳米PbO使NEPE推进剂的燃速压力指数下降了0.04。在高能NEPE推进剂中，纳米碳酸铅对推进剂固化反应有很强的催化作用，通过调整工艺可以取代部分主催化剂，以提高推进剂的总体能量水平，它对降低NEPE推进剂压力指数有显著作用，含量为1%和2%时分别使该推进剂压力指数降至0.54和0.52，接近大型导弹的应用水平。由此可以看出纳米催化剂在难以降低压力指数的NEPE推进剂中的显著作用。金属展-冶金展-2014广州巨浪国际金属暨冶金工业展览会-亚洲最大金属冶金展-巨浪展览-2014
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