高能燃料組分的熱安全性能研究.pdf

1、圖書分類號U D C 注1X 9 3 2 密級 非密碩士學(xué)位論文董玉( 作者姓名)指導(dǎo)教師( 姓名、職稱) 塑塾啟麴撞申請學(xué)位級別 工學(xué)碩士專業(yè)名稱 安全技術(shù)及工程論文提交日期論文答辯日期 墊笪 年學(xué)位授予日期量 月 至墨 日年——月——日論文評閱人 絲廟堊 i 墅超箍答辯委員會主席 葷式。也注1 ：注明‘國際十進(jìn)分類法U D C } 的分類2 0 1 5 年5 月3 0 日中北大學(xué)學(xué)位論文高能硼氫燃料氨硼烷的熱性能研究摘要為了實(shí)現(xiàn)高速

2、、安全飛行，燃料及推進(jìn)劑的研制一直是航空航天領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題。和其他金屬燃料相比，硼具有極高的質(zhì)量熱值和體積熱值；同時(shí)氫被認(rèn)為是單位質(zhì)量熱值最高的天然分子，且能顯著降低推進(jìn)劑的質(zhì)量。如果能將硼、氫元素結(jié)合起來，開發(fā)出一種新的燃料將能顯著改善推進(jìn)劑的性能。于是硼氫類化合物就成了重點(diǎn)關(guān)注對象。氨硼烷，是由N H 3 B H 3 構(gòu)成的分子晶體。作為硼氫類化合物的代表型物質(zhì)，其含氫量高達(dá)1 9 ．6 ％，且具有熱穩(wěn)定性適中的特點(diǎn)，是很有潛質(zhì)的含

3、硼類燃速添加劑。本文首先對固體推進(jìn)劑的主要組分及發(fā)展進(jìn)行了總結(jié)，探究了固體推進(jìn)劑組分的熱分解及熱老化特性研究現(xiàn)狀，著重總結(jié)了高燃速推進(jìn)劑用硼氫化物的研究進(jìn)展。然后主要從熱分解動力學(xué)和熱安全性兩個(gè)方面對氨硼烷的熱性能進(jìn)行了探究。利用T G - - D S C 聯(lián)用技術(shù)對氨硼烷的熱行為進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)氨硼烷是一種典型的“熔融分解”型物質(zhì)，其分解過程大致分為兩個(gè)階段。采用等溫測試法排除了熔融吸熱過程對氨硼烷分解放熱的影響，計(jì)算得到氨硼烷分解第

4、一階段的活化能及平均分解熱焓。采用非等溫法，對氨硼烷的分解放熱過程進(jìn)行了研究，采用P o p e s c u 法推斷出了氨硼烷的分解機(jī)理函數(shù)，并認(rèn)為兩步分解都呈單步反應(yīng)過程。采用F W O 、K A S 法對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了計(jì)算，得出氨硼烷的活化能和指前因子，且發(fā)現(xiàn)活化能E 與指前因子l n A 之問存在良好的動力學(xué)補(bǔ)償效應(yīng)。采用D S C 法，評價(jià)了氨硼烷與固體推進(jìn)劑主要組分：A P 、H T P B 及R D X 之間的相容性。結(jié)果表