氟化物包覆纳米铝粉对HTPB燃料燃烧性能的影响

为研究氟化物包覆纳米铝粉对端羟基聚丁二烯（HTPB）燃料燃烧性能的影响，采用真空浇注法制备了含氟化物包覆纳米铝粉和不含添加物的两种HTPB燃料，并测试了在氧气流中的燃烧性能。利用NASA—CEA程序计算了两种燃料的理论比冲和绝热火焰温度。结果表明，两种燃料的退移速率都随着氧气质量密流的增加而增大，两种燃料的退移速率与氧气的质量密流关系均满足幂函数，幂函数指数分别为0．704±0．003和0．688土0．002；氟化物包覆纳米铝粉对燃料的退移速率有一定的促进作用，且这种作用不随氧化剂质量密流的变化而变化；在氧化剂质量密流研究范围内，含氟化物包覆纳米铝粉燃料的退移速率比不含添加物的燃料的退移速率高13％左右。氧气与燃料的质量比为2．0时，两种燃料在真空中的理论比冲和绝热火焰温度都达到最大值；氧气与燃料的质量比为0．4～8时，铝粉未能显著提高真空中HTPB燃料的比冲。

金属燃料在不同气氛中的点火温度

利用自行设计的金属燃料点火温度测试系统,测试了常压下分别在空气和氧气中的镁包覆硼粉(包覆度20%)、镁粉及铝合金am-Al的点火温度。结果表明,与在空气中相比,3种金属燃料在氧气中的点火温度均有所降低;镁包覆硼粉有效降低了硼的燃点,促进了硼的点火和燃烧,且镁包覆硼粉在氧气中更易燃烧,其点火温度仅为约195.92℃;am-Al在氧气中可点燃,其点火温度低于镁,且燃烧放出的热量最高。在充足的氧气环境下,镁包覆硼粉及am-Al的点火温度均低于300℃,二者均可用作高热值金属燃料。