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离子液体电喷雾推力器发射极制造技术现状及展望
1
作者 李小康 郭大伟 +2 位作者 吴建军 杨云天 车碧轩 《国防科技大学学报》 北大核心 2025年第1期67-82,共16页
离子液体电喷雾推力器是目前热点研究的一种静电式微电推进装置,影响该类推力器性能的核心部件之一是发射极,其制造技术已成为离子液体电喷雾推力器研制的关键技术之一。结合离子液体电喷雾推力器工作原理和发展历程,分析了毛细管型、... 离子液体电喷雾推力器是目前热点研究的一种静电式微电推进装置,影响该类推力器性能的核心部件之一是发射极,其制造技术已成为离子液体电喷雾推力器研制的关键技术之一。结合离子液体电喷雾推力器工作原理和发展历程,分析了毛细管型、外部浸润型和多孔材料型三类发射极的推进剂输运特点和制造需求;回顾和梳理了三类发射极的典型制造材料与相关制造技术,总结评述了离子刻蚀等不同制造技术的优缺点;针对较为成功的基于多孔材料的超快激光制造技术,从发射极设计、新型材料制备、超快激光与材料作用机理等角度提出了发展建议。 展开更多
关键词 电推进 电喷雾推力器 发射体 制造 离子液体
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被动型离子液体电喷推力器寿命影响因素分析
2
作者 武志文 孙伟 +4 位作者 郭云涛 孙振宁 杜泽宁 李锦 王宁飞 《宇航学报》 北大核心 2025年第1期157-167,共11页
被动型离子液体电喷推力器具备结构简单、体积小、比冲高等特点。分析了工程化应用对寿命和总冲提出的需求,总结了国内外研究单位在被动型电喷推力器寿命方面的研究现状。随后针对影响推力器寿命的因素展开分析,包括短路、放电、推进剂... 被动型离子液体电喷推力器具备结构简单、体积小、比冲高等特点。分析了工程化应用对寿命和总冲提出的需求,总结了国内外研究单位在被动型电喷推力器寿命方面的研究现状。随后针对影响推力器寿命的因素展开分析,包括短路、放电、推进剂供给不稳定、电化学反应和提取极腐蚀。最后提出了延长被动型电喷推力器寿命的策略,包括使用小型化泵阀和自由液面储箱、开发与推力器工况相匹配的高比表面积电极和通过精密加工和装配技术获得更精确的电极参数。所提策略为被动型离子液体电喷推力器的设计和工程化应用提供了参考。 展开更多
关键词 电推进 被动型 离子液体 电喷推力器 寿命
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多孔阵列式电喷雾推力器纯离子电流的物理模型 被引量：2
3
作者 雪佳强 郭宁 +3 位作者 孟伟 杨三祥 李春波 王墨戈 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期171-182,共12页
纯离子(PIR)发射状态的多孔发射极阵列(PEA)使离子液体电喷雾推力器(ILET)具有高精度、高比冲、高效率、小体积等优点。为了研究PEA在PIR发射状态下的束电流机制,构建了一种包含起始电压、多点发射、黏性流动、离子电流的物理模型。通... 纯离子(PIR)发射状态的多孔发射极阵列(PEA)使离子液体电喷雾推力器(ILET)具有高精度、高比冲、高效率、小体积等优点。为了研究PEA在PIR发射状态下的束电流机制,构建了一种包含起始电压、多点发射、黏性流动、离子电流的物理模型。通过引入正态性假设简化了加工公差不确定性和多孔基材不均匀性的量化过程,基于Monte Carlo方法推导出了PEA的PIR电流解析表达式,并通过对比试验结果验证了模型的可靠性和准确性。结果表明,模型机理明确、误差较小,能够较高精度地预测锥形多孔硼硅酸盐PEA的PIR电流和多点发射行为;模型计算结果与AFET-2推力器试验结果基本一致,相对误差范围为1.0%~1.5%,随着工作电压的增大和发射体数量的增加有助于提升模型的精度。模型为计算效率较高的0D模型,为ILET的鲁棒性设计和性能优化提供了一种新的计算方法。 展开更多
关键词 离子液体电喷雾推力器 离子蒸发 多点发射 纯离子模式 物理模型
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电喷雾推力器单发射点电流模型及稳定性分析
4
作者 陈冲 夏广庆 +3 位作者 康会峰 范益朋 鹿畅 孙斌 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期250-258,共9页
为促进对纯离子模式下电喷雾推力器的深入理解,分析了电喷雾推力器单发射点受力、供液及离子蒸发行为,建立了发射电流理论模型,明确了电压、供液装置流阻等参数对发射电流的影响规律。所得结果与现有实验数据吻合良好。基于所得模型,进... 为促进对纯离子模式下电喷雾推力器的深入理解,分析了电喷雾推力器单发射点受力、供液及离子蒸发行为,建立了发射电流理论模型,明确了电压、供液装置流阻等参数对发射电流的影响规律。所得结果与现有实验数据吻合良好。基于所得模型,进而对单发射点顶端用于发射离子的凸起结构进行了瑞利稳定性分析,得到了单发射点稳定发射的电流上限,并分析了流阻对电流上限的影响。结果表明:发射电流为外加电压的二次函数,与供液装置的流阻成反比关系;纯离子模式存在一个稳定发射电流上限,超过此上限,凸起结构便会破碎;流阻越大,发射电流上限越大。 展开更多
关键词 电推进 电喷雾推力器 纯离子模式 电流模型 稳定性分析
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离子液体电喷微推力器系统设计及性能初步研究 被引量：9
5
作者 郭云涛 李世鹏 +4 位作者 武志文 朱康武 韩雨宁 孙振宁 王宁飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期212-219,共8页
为了研究发射电压和流量对离子液体电喷微推力器性能的影响,设计了一种主动供给型离子液体电喷微推力器,建立了推进剂供给系统、真空系统和飞行时间测试系统,首先对推进剂供给系统进行了流量标定,使用飞行时间法在不同流量和不同发射电... 为了研究发射电压和流量对离子液体电喷微推力器性能的影响,设计了一种主动供给型离子液体电喷微推力器,建立了推进剂供给系统、真空系统和飞行时间测试系统,首先对推进剂供给系统进行了流量标定,使用飞行时间法在不同流量和不同发射电压条件下对推力器进行测试,根据飞行时间曲线得出推力器的基本性能。试验证明推力器能够在真空环境中实现正负模式交替发射,得到了推进剂供应系统的流量变化范围和推力器性能随发射电压和流量的变化规律。结果表明该系统推进剂流量供应为100nL/s^500nL/s。发射电流均随发射电压和流量增加而增加,发射电流受发射电压的影响更加显著。推力器推力受发射电压影响较大而比冲受流量影响较大。在实验条件下推力器的推力为112μN^183μN,比冲为250s^315s,效率为77%~90%,表明推力器处于胶体发射模式。 展开更多
关键词 离子液体 电喷微推力器 流量 发射电压 比冲 推力
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离子液体电喷推力器羽流中和特性研究 被引量：3
6
作者 孙振宁 武志文 +3 位作者 郭云涛 韩雨宁 孙国瑞 王宁飞 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期427-436,共10页
电推进装置的带电羽流会对航天器产生多种危害,为了降低离子液体电喷推力器带电羽流对航天器产生的潜在安全风险,需要对其进行羽流中和。根据离子液体电喷推力器的羽流自中和特性,提出了时间变化法和空间变化法,并对其进行了实验验证。... 电推进装置的带电羽流会对航天器产生多种危害,为了降低离子液体电喷推力器带电羽流对航天器产生的潜在安全风险,需要对其进行羽流中和。根据离子液体电喷推力器的羽流自中和特性,提出了时间变化法和空间变化法,并对其进行了实验验证。用时间变化法分析了单推力器的脉冲电压的频率、幅值和占空比对羽流中和特性的影响。以20Hz作为实验的条件,单推力器样机实现羽流中和的正负电压幅值比为0.95~0.98,在发射电压幅值分别为±2.2,±2.6,±3.0kV情况下,羽流中和时正电压占空比分别为35.5%,38.1%,40.4%。空间变化法中使用双推力器模块分析了电压幅值对羽流中和特性的影响。实验结果表明,两个推力器模块羽流中和时的正负电压幅值比为0.95~0.98,与时间变化法的实验结果基本一致,证明了两个推力器协同工作情况下羽流中和的可行性。 展开更多
关键词 离子液体电喷推力器 羽流 自中和 时间变化法 空间变化法
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离子液体电喷推力器的关键技术及展望 被引量：13
7
作者 刘欣宇 康小明 +4 位作者 贺伟国 徐明明 郭登帅 杭观荣 李林 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期977-986,共10页
首先介绍离子液体电喷推力器的工作原理和分类,通过与其他相同推力量级的电推力器对比进一步分析了其特点,然后总结了离子液体电喷推力器的国内外研究现状,在此基础上重点梳理了微尺度下带电粒子的产生与加速、微细制造与精密装配、推... 首先介绍离子液体电喷推力器的工作原理和分类,通过与其他相同推力量级的电推力器对比进一步分析了其特点,然后总结了离子液体电喷推力器的国内外研究现状,在此基础上重点梳理了微尺度下带电粒子的产生与加速、微细制造与精密装配、推进剂贮存和供给、高升压比微功率电源处理单元以及比冲和推力测试等离子液体电喷推力器研制过程中涉及的关键技术,最后展望了小型化、模块化与推力密度提升的发展趋势并提出离子液体电喷推力器的发展构想。 展开更多
关键词 离子液体 电推进 电喷推力器 静电喷射
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纳升电喷雾离子源质谱对易燃液体及其燃烧残留物的分析
8
作者 刘博伟 李艳艳 罗爱芹 《消防科学与技术》 CAS 北大核心 2016年第6期870-873,共4页
建立基于纳升电喷雾离子化质谱(nanoESI-MS)分析易燃液体及其燃烧残留物的分析方法。待测样品为93号汽油和0号柴油,试验时用混合溶液将样品稀释成体积分数为5×10-2、5×10-3、5×10-4。在优化的实验条件下,对于汽油、柴油... 建立基于纳升电喷雾离子化质谱(nanoESI-MS)分析易燃液体及其燃烧残留物的分析方法。待测样品为93号汽油和0号柴油,试验时用混合溶液将样品稀释成体积分数为5×10-2、5×10-3、5×10-4。在优化的实验条件下,对于汽油、柴油以及它们的燃烧残留物,利用纳升电喷雾技术直接离子化,进入质谱分析检测。结果表明,该方法可以在敞开式的大气压环境下快速检测出样品中的目标离子峰,可以快速分析易燃液体及其燃烧残留物,样品无需复杂的前处理,装置简单易便携。 展开更多
关键词 纳升电喷雾 敞开式质谱法 易燃液体 燃烧残留物 离子峰 火灾调查
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新型BrФnsted酸性离子液体的合成与表征 被引量：39
9
作者 吴芹 董斌琦 +2 位作者 韩明汉 左宜赞 金涌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期2027-2031,共5页
制备了五种对水稳定性好、带-SO3H官能团的磺酸类BrФnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)、热重分析(TG)等表征手段对制备的离子液体进行了表征。结果表明,制备的离子液体与预期设计的结构一致,离子液... 制备了五种对水稳定性好、带-SO3H官能团的磺酸类BrФnsted酸离子液体,用核磁共振(NMR)、红外光谱(IR)、电喷雾质谱(ESI-MS)、热重分析(TG)等表征手段对制备的离子液体进行了表征。结果表明,制备的离子液体与预期设计的结构一致,离子液体纯度大于95%;热重分析发现离子液体具有高的热稳定性和较宽的液态范围,其分解温度均高于300℃;五种离子液体均存在四种离子存在形式,H+可以单独以离子形式存在,并不是通常所认为的仅有两种离子存在形式。另外,研究了离子液体在常用溶剂中的溶解性,发现制备的离子液体易溶于水、甲醇,不溶于乙醚、甲苯和乙酸乙酯。 展开更多
关键词 离子液体 红外光谱 核磁共振 电喷雾质谱 热重
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