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 非密碩士學位論文董玉( 作者姓名)指導教師( 姓名、職稱) 塑塾啟麴撞申請學位級別 工學碩士專業(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‘國際十進分類法U D C } 的分類2 0 1 5 年5 月3 0 日中北大學學位論文高能硼氫燃料氨硼烷的熱性能研究摘要為了實現(xiàn)高速

2、、安全飛行，燃料及推進劑的研制一直是航空航天領(lǐng)域的熱點問題。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；同時氫被認為是單位質(zhì)量熱值最高的天然分子，且能顯著降低推進劑的質(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劑的性能。于是硼氫類化合物就成了重點關(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1 9 ．6 ％，且具有熱穩(wěn)定性適中的特點，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劑的主要組分及發(fā)展進行了總結(jié)，探究了固體推進劑組分的熱分解及熱老化特性研究現(xiàn)狀，著重總結(jié)了高燃速推進劑用硼氫化物的研究進展。然后主要從熱分解動力學和熱安全性兩個方面對氨硼烷的熱性能進行了探究。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理函數(shù)，并認為兩步分解都呈單步反應過程。采用F W O 、K A S 法對實驗結(jié)果進行了計算，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補償效應。采用D S C 法，評價了氨硼烷與固體推進劑主要組分：A P 、H T P B 及R D X 之間的相容性。結(jié)果表