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含纳米铝粉复合推进剂的燃烧特性

孙运兰  李疏芬  丁敦辉  
【摘要】:实验研究了纳米Al粉(包覆)和微米级Al粉在复合固体推进剂中对燃速及压强指数的影响。结果表明, 含纳米Al粉的推进剂燃速比含微米级Al粉的推进剂燃速高,而且随纳米Al粉含量增加,燃速逐渐升高,压强指数总的趋势降低。更引人注目的是,随压强增加,纳米Al粉推进剂与微米级Al粉推进剂比较燃速增加的幅度逐渐降低。分析表明,这主要归功于纳米Al粉在低压下比较好的点火性能。通过单幅近距摄影,场发射扫描电镜及X射线荧光光谱实验对推进剂火焰特征,燃烧现象,熄火表面的形貌及元素成分进行了分析。测试结果表明了纳米Al粉与微米级Al粉不同的燃烧特性。此外,为了比较两种类型推进剂着火的难易程度及化学潜能的大小,实验分别测量了着火温度和恒容爆热, 并计算了残渣的回收率。结果显示:含纳米Al粉推进剂着火温度低,残渣回收率也低。此外,由于本实验所用的纳米Al 粉中,包覆材料占较高比例,使含纳米Al粉推进剂爆热也变低。

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