储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解性能

采用TG-DTG、DSC以及动力学分析方法研究了储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解性能。结果表明,相对于Al/AP/HTPB推进剂,储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解温度降低,放热量提高;A20/AP/HTPB推进剂的凝聚相反应程度提高2.44%,第二、三温区的热分解活化能(Kissinger法)分别降低4.06%和22.63%;A30/AP/HTPB推进剂的凝聚相反应程度提高10.61%,第二、三温区的热分解活化能(Kissinger法)分别降低30.89%和38.87%。储氢合金对AP/HTPB推进剂的热分解有催化作用,并且该催化作用随着储氢合金中Mg0.45Ni0.05B0.5Hx含量的增加而增强。

储氢合金燃烧剂基本性能研究

用X射线衍射(XRD)、热重(TG)分析、差示扫描量热法(DSC)、氧弹量热分析等方法对储氢合金的相结构、热性能和其他基本性能进行了测定,并对不同温度下储氢合金在干燥空气中的储存稳定性进行了表征。结果表明,Al的含量不改变储氢合金中H的储存形式;储氢合金在干燥空气中有良好的储存稳定性;储氢合金A20、A30的放氢温度分别为362.04、360.10℃,比Mg2NiH4的放氢温度高出了约70℃,且储氢合金的密度、耗氧量与Al粉相当,燃烧热值高于Al粉,故表明储氢合金可作为推进剂用的高能燃烧剂。

储氢合金/AP/HTPB推进剂燃烧性能研究

制备了Al/AP/HTPB推进剂和储氢合金/AP/HTPB推进剂,并对它们进行了DSC,PDSC,爆热和燃速测试。DSC和PDSC测试结果表明,储氢合金对AP/HTPB推进剂的凝聚相反应有催化作用,在0.1MPa和5MPa下,使其凝聚相主分解温度分别降低21.67℃和15.67℃,凝聚相反应热分别提高105.97%和21.87%;爆热测试结果表明,储氢合金对AP/HTPB推进剂的气相反应有催化作用,使气相反应热提高4.74%;燃速结果表明,储氢合金可以提高AP/HTPB推进剂的燃速。进一步研究表明,Al/AP/HTPB推进剂和储氢合金/AP/HTPB推进剂的燃速与爆热存在一定的相关性。总结出了燃速-爆热关系式。

储氢合金对GAP固化胶片性能的影响

为研究储氢合金对聚叠氮缩水甘油醚(GAP)固化胶片性能的影响,以多异氰酸酯(N100)为固化剂,制备出含储氢合金的GAP固化胶片。采用红外光谱(FTIR)等手段对固化胶片进行了表征,并对其固化反应活化能、凝胶分数和力学性能进行了测试。实验结果表明,储氢合金可和GAP上的—OH发生反应形成化学交联点;固化胶片中添加储氢合金,可降低其固化活化能,提高凝胶分数,促进三维网络结构的形成,提高力学性能。在添加量为20%处,A30对固化胶片三维网络结构的形成表现出最强的促进作用,使固化胶片的活化能降低27.97%,凝胶分数提高5.44%,拉伸强度提高131%,延伸率提高31%。

储氢合金/AP/HTPB推进剂的燃烧现象分析

利用单幅照相、微热电偶测温、扫描电镜(SEM)、俄歇电子能谱(EDS)以及X射线衍射(XRD)研究了Al/AP/HTPB推进剂(P-A0)、Al/储氢合金/AP/HTPB推进剂(P-A10)和储氢合金/AP/HTPB推进剂(P-A17)的火焰结构、燃烧表面温度、熄火表面形貌、熄火表面残留元素以及熄火表面残留化合物。结果表明,相对于P-A0,P-A10和P-A17燃面上方有更加猛烈的喷射现象;P-A10和P-A17的燃面温度分别提高了5.92℃和7.45℃,凝聚相反应区域分别扩大了13.13%和47.30%;P-A17熄火表面相对平整,突起的合金团表面大部分被氧化;P-A10和P-A17熄火表面残碳量相对P-A0分别减少了15.81%和27.61%,说明储氢合金可以提高AP/HTPB推进剂有机组分在燃面处的燃烧效率;P-A0,P-A10和P-A17熄火表面Al含量依次减少,而Al2O3含量依次增多,说明储氢合金的燃烧效率高于Al。储氢合金替代Al作为燃烧剂,可以明显改善AP/HTPB推进剂的燃烧性能。

复锂电池用聚合物电解质研究进展

市场现行的锂电池电芯内部含有易燃易爆电解液,电解液的存在给锂离子电池在使用上带来了易挥发、泄露甚至燃烧,爆炸等严重的安全隐患。聚合物电解质的引入能显著降低电池的安全隐患,并且可使电池具有薄型化、轻便化和形状可变的优点。本文重点论述了以聚氧化乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯腈(PAN)等聚合物为基体的全固态聚合物电解质的科研进展,在文末还阐述了全固态电池开发过程中的其他需要提升的方面。