納米PbCO3-CuO復(fù)合粒子的制備及其催化性能的研究.pdf

1、鉛鹽和銅鹽（或氧化物）是雙基及改性雙基推進(jìn)劑常用的兩種催化劑組份。為提高燃燒催化劑的催化效果，一般將二者進(jìn)行復(fù)合或通過化學(xué)法將催化劑制成納米級(jí)顆粒。但通過簡(jiǎn)單混合制成的復(fù)合催化劑，其兩種組分在復(fù)合體系內(nèi)的分散均勻性較差，不能很好的體現(xiàn)協(xié)同催化效應(yīng)，影響催化劑的催化效果。針對(duì)上述情況，本文對(duì)納米燃燒催化劑復(fù)合粒子的制備技術(shù)進(jìn)行了研究，并探索了其對(duì)固體推進(jìn)劑燃燒性能的影響。主要內(nèi)容為:
　　首先，以微米級(jí)PbCO3和CuO為原料，采用

2、濕法球磨粉碎技術(shù)制備出了納米級(jí)PbCO3/CuO復(fù)合粒子，并探究了最佳球磨復(fù)合工藝。采用激光粒度儀和掃描電子顯微鏡(SEM)分析了產(chǎn)物粒徑分布、形貌;X射線衍射儀(XRD)和能量彌散X射線儀(EDS)分析了產(chǎn)物的晶型、元素種類和純度。分別計(jì)算樣品中PbCO3和CuO含量的標(biāo)準(zhǔn)偏差，定量分析了兩種組分在PbCO3/CuO復(fù)合粒子中的分散均勻度。結(jié)果表明:產(chǎn)物顆粒形狀規(guī)整，平均粒徑在70nm左右;CuO和PbCO3的分散均勻度分別達(dá)到92.

3、60％和95.40％;產(chǎn)物的晶型未發(fā)生改變且未引入新的雜質(zhì)，制得的產(chǎn)品純度較高。
　　其次，通過差示掃描量熱儀(DSC)分析了納米PbCO3/CuO復(fù)合粒子分別對(duì)雙基粘結(jié)劑(NC/NG)和硝基胍(NQ)熱分解性能的影響。與原料PbCO3和CuO的簡(jiǎn)單復(fù)合催化劑相比，納米PbCO3/CuO復(fù)合粒子分別使NC/NG和NQ的最大熱分解峰溫分別提前了29.35℃和13.73℃;表觀分解熱分別增加了606J·g-1和235J·g-1。同時(shí)估

4、算了二者的表觀活化能、活化焓、活化熵和Gibbs自由能等相關(guān)熱分解動(dòng)力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明，相比于原料PbCO3和CuO的簡(jiǎn)單復(fù)合催化劑，納米PbCO3/CuO復(fù)合粒子對(duì)NC/NG和NQ有更明顯的催化效果。
　　最后，將納米PbCO3/CuO復(fù)合粒子應(yīng)用于雙基/改性雙基推進(jìn)劑中，利用靶線法進(jìn)行了燃速測(cè)試。與原料PbCO3和原料CuO的簡(jiǎn)單復(fù)合催化劑相比，納米PbCO3/CuO復(fù)合粒子使雙基推進(jìn)劑和改性雙基推進(jìn)劑的燃速都有更大程度的提高