不同晶相碳化钨的肼分解性能及其CO微量吸附量热研究

以WO3为前驱体考察了CH4/H2混合气氛下程序升温反应制备碳化钨的晶相转变过程,比较了不同晶相碳化钨催化剂的肼分解活性,并以CO为探针分子采用微量吸附量热技术研究了碳化钨晶相转变过程中催化剂的表面活性位.结果表明,随W2C晶相的生成,催化剂对CO的吸附活化能力逐渐增强,纯相W2C表现有最好的肼分解活性.当制备温度高于750℃时,样品表面形成的积炭抑制了碳化钨的催化性能.表面洁净的WC在肼分解反应中具有优于W2C的类贵金属催化特性.

机载肼分解系统的肼分解室

本文就火箭用的肼分室经适当改型后用于飞机机载应急动力装置的方案进行了较深入的分析和试验验证，合量解决了火箭肼分解室改用于飞机应急动力装置存在的问题，为肼分解技术在飞机机载上的应用作了初步成功地尝试。

中科院大连化物所肼分解制氢有进展

中科院大连化物所研究员黄延强和张涛院士近日在肼（N_2H_4）分解制氢研究方面获得系列进展,构建了不同结构的负载型镍基催化剂体系,实现了肼的高活性、高选择性分解制氢。该团队利用碱性助剂效应、合金效应和金属—载体强相互作用,构建了不同结构的负载型镍基催化剂体系,实现了肼高活性、高选择性分解制氢。相关研究工作进一步深化了对肼分解反应机理的认识,为我国肼分解催化剂在关键领域的应用奠定了重要基础。

200 N推力装置上肼类分解催化剂的应用性能

研究制备了一种单组元姿轨控发动机用肼类分解催化剂,采用200 N推力装置对其应用性能进行了研究和考察。在催化剂物化性能指标满足应用要求的基础上,利用200 N推力装置通过力学环境试验考察了催化剂力学环境适应性,通过双-10℃低温冷启动、低温稳态及脉冲、正负拉偏以及脉冲寿命热试考核程序考察了自制催化剂的低温冷启动性能、低温稳态性能、常温正负拉偏稳态性能以及脉冲寿命性能。结果表明:该催化剂肼催化分解效率在99%以上,机械强度高且力学环境适应性良好,具有较高的肼催化分解活性和稳定性,能够在200 N推力装置上于双-10℃正常启动,顺利完成了低温稳态、常温正负拉偏和脉冲寿命等考核程序,发动机室压平稳,响应特性良好,脉冲一致性好,可满足推力装置的使用要求。

肼类分解催化剂研究进展

肼分解催化剂主要应用于航天飞行器的单组元姿态控制发动机上,用以改变其飞行轨道或调整飞行姿态。介绍了姿控发动机及其工作原理和用途。在国内研究肼分解催化剂的进展方面,简介了我国研究肼分解催化剂的历程、取得的成果和近期的研究动态;国外方面,介绍了贵金属和非贵金属两类典型的肼类分解催化剂;还总结和分析了担载铱催化剂的催化机理及其失活原因,指出了当今催化剂存在的问题及实际发展的需求方向。

催化剂微纳孔道内液体推进剂流动与分解反应过程研究

单组元能源属于燃气能源,不同于依赖氧气燃烧释能的常规能源,它是无须空气条件下通过催化分解含能液体化学品生成高温高压气体,流经拉瓦尔喷管产生推力或吹动涡轮输出轴功率。特点是高可靠,快响应,低成本,飞行高度不受限,常被用于为航空航天装备提供轨道维持和应急保障的动力。该类能源动力系统启动时,液体推进剂进入到反应催化床内与催化剂接触,并在毛细管力作用下,浸入载体微-纳孔道内被贵金属纳米粒子活化,发生催化分解反应生成高温高压小分子气相。受催化剂孔道结构、尺寸及表面活性影响,孔道内催化分解产气速率大于流体向外运动速度时,内部气相压力会急剧升高,甚至破坏载体毛细孔道结构导致失活。本文采用Poiseuille流描述催化剂孔道内的气相产物流动、毛细管力驱动牛顿第二定律解析气-液界面移动、反应物扩散-反应模型预测产气速率,揭示肼推进剂催化分解反应启动时在催化剂微纳孔道内的流动,催化反应以及气相压力形成过程,解析了启动过程中孔道内压过大导致催化剂破坏失活的物理现象,为单组元推进剂分解用催化剂孔道结构设计开发提供理论基础。

潜艇肼吹除技术研究

国内外潜艇专家认为肼快速催化分解产生大量气体 ,是解决潜艇大深度应急吹除的有效技术途径。本文介绍了潜艇肼吹除技术研究和原理样机的设计及试验 ,其研究结果表明 ,采用肼分解技术可以解决潜艇大深度下应急吹除的难题。

高床载单组元肼发动机冷起动过程仿真研究

为了进一步提高飞行器的变轨稳定性,研究高床载单组元肼发动机的冷起动特性,采用模块化建模思想通过管路输送系统、推力装置等功能模块的数学模型,基于Mworks软件构建了基于冷起动延迟的单组元肼发动机仿真系统,并采用实验数据对冷起动过程压力特性进行有效性验证。在保证发动机的稳态室压和冷起动加速性的情况下,分析了对高床载单组元发动机冷起动压力峰的影响因素,得到其关于毛细管长度、限流圈孔径等结构参数的关系。结果表明:贮箱压力的变化对冷起动过程的影响较小;增加毛细管长度会显著降低发动机的冷起动加速性;选取合适的限流圈孔径来减小瞬时流量是抑制冷起动压力峰较为合理有效的方式。

热电池作为飞机应急系统电源应用研究

介绍了热电池的工作原理,根据飞机应急系统对电源的特殊要求,研究了热电池作为电源取代肼燃料催化分解装置为应急系统提供启动能量的应用方式。应用实例表明:以热电池作为飞机应急系统电源是可行的而且是可靠的。

林励吾:为飞船造“舵”的“催化剂大师”

2012年6月16日，我国成功发射了神舟九号载人飞船，在国内外引起巨大反响。中国载人航天事业能取得今天这样令世人瞩目的辉煌成就，凝结着几代科技人员的聪明才智和攻坚克难精神。中科院院士、我国著名物理化学家林励吾就是其中一员，他受命带领课题组研制的“肼分解催化剂”，对精确控制飞船升空后飞行轨道和姿态的调整，起着至关重要的作用，被称为“神舟飞船”之“舵”。