Influence of tailored CuO and Al/CuO nanothermites on the thermocatalytic degradation of nitrocellulose and combustion performance of AP/HTPB composite propellant

来源:  时间:2022-06-16  点击数:

期刊名称:Cellulose

影响因子:5.044

作者:赵宁宁,马海霞,姚二岗,余中,安亭,赵凤起,余晓皎

论文介绍:

性能优良的燃烧催化剂能够显著调节含能材料的热分解和固体推进剂的燃烧性能。本研究表明形貌调控和异质掺杂是提升燃烧催化剂活性的有效途径。首先,通过水热法成功获得了满天星状和蟹爪兰状CuO微纳结构,并通过超声复合得到Al/CuO纳米铝热剂。其次,利用微量热及热红技术研究发现,所制备的催化剂均可降低硝化纤维的热解起始温度和峰温,并能促进–O–NO2键的断裂及凝聚相的热解。动力学研究表明,CuOAl/CuO的加入可显著降低硝化纤维热分解的表观活化能,且基于等转化率法和模型重建,获得其热分解过程遵循n级反应模型。催化燃烧性能研究表明,CuOAl/CuO均可提高AP/HTPB推进剂的燃速,并降低燃速压力指数。最后,通过对比研究证实,由比表面积较大的满天星状CuO和纳米Al粉复合得到的Al/CuO(G)在催化硝化纤维热分解和改善复合推进剂燃烧性能方面效果最优。本研究对于开发高催化活性的新型燃烧催化剂具有十分重要的借鉴意义。该研究成果发表在中科院SCI一区期刊Cellulose上。

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