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微波辅助Al@PVDF⁃OH复合燃料的制备及其燃烧性能
被引量：
2
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作者
朱开天
朱权
+1 位作者
何伟
郭彦丽
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1145-1153,共9页
聚偏氟乙烯(PVDF)等氟聚物可有效抑制铝粉的团聚并提高铝粉的反应活性。但氟聚物与被氧化铝覆盖的Al颗粒表面之间亲和性较差,氟聚物直接包覆在Al表面对团聚的抑制效果并不理想。为增强氟聚物与铝粉间的相互作用,改善铝粉燃烧性能,研究...
聚偏氟乙烯(PVDF)等氟聚物可有效抑制铝粉的团聚并提高铝粉的反应活性。但氟聚物与被氧化铝覆盖的Al颗粒表面之间亲和性较差,氟聚物直接包覆在Al表面对团聚的抑制效果并不理想。为增强氟聚物与铝粉间的相互作用,改善铝粉燃烧性能,研究采用微波辅助反应的方法得到了羟基化改性的PVDF-OH,利用溶剂/非溶剂法将PVDF-OH包覆在铝粉表面得到了Al@PVDF-OH复合燃料,并进一步制备了复合固体推进剂。采用红外光谱、X射线衍射仪对PVDF-OH的分子结构与元素组成进行了研究;采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、高速摄像机和氧弹量热仪等设备对Al@PVDF-OH复合燃料的微观结构组成及其燃烧性能进行了研究。结果表明,微波辅助制备得到的PVDF-OH有着较高的羟基含量,微波功率240 W下处理1 min时制备得到的PVDF-OH最佳。Al@PVDF-OH复合燃料的燃烧性能优于包覆PVDF的Al@PVDF复合燃料与加热改性处理PVDF-OH(H)的Al@PVDF-OH(H)复合燃料,在PVDF-OH含量为15%时最佳。与纯Al相比,PVDF-OH含量为15%的Al@PVDF-OH复合燃料的燃烧热值由19140 kJ·kg^(-1)增加到24912 kJ·kg^(-1);与AP混合后的燃烧测试结果表明,Al@PVDF-OH复合燃料燃烧性能相较于Al有明显改善,点火延迟时间由77 ms缩短至70 ms,燃速由195.7 mm·s^(-1)提高到225.7 mm·s^(-1)。基于Al@PVDF-OH复合燃料的固体推进剂与铝基固体推进剂相比,其燃烧热值由13281 kJ·kg^(-1)增加到14020 kJ·kg^(-1);燃速由1.281 mm·s^(-1)提高到1.915 mm·s^(-1),凝聚相燃烧产物D90由74.324μm降至52.749μm。
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关键词
聚偏氟乙烯(PVDF)
铝粉
微波辅助
固体推进剂
燃烧性能
复合燃料
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职称材料
题名
微波辅助Al@PVDF⁃OH复合燃料的制备及其燃烧性能
被引量：
2
1
作者
朱开天
朱权
何伟
郭彦丽
机构
四川大学
化学
工程
学院
四川大学空天科学与工程学院空间先进机构与智能飞行器教育部重点实验室
成都
大学
机械
工程
学院
出处
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1145-1153,共9页
基金
固体推进全国重点实验室开放基金。
文摘
聚偏氟乙烯(PVDF)等氟聚物可有效抑制铝粉的团聚并提高铝粉的反应活性。但氟聚物与被氧化铝覆盖的Al颗粒表面之间亲和性较差,氟聚物直接包覆在Al表面对团聚的抑制效果并不理想。为增强氟聚物与铝粉间的相互作用,改善铝粉燃烧性能,研究采用微波辅助反应的方法得到了羟基化改性的PVDF-OH,利用溶剂/非溶剂法将PVDF-OH包覆在铝粉表面得到了Al@PVDF-OH复合燃料,并进一步制备了复合固体推进剂。采用红外光谱、X射线衍射仪对PVDF-OH的分子结构与元素组成进行了研究;采用扫描电子显微镜、差示扫描量热仪、高速摄像机和氧弹量热仪等设备对Al@PVDF-OH复合燃料的微观结构组成及其燃烧性能进行了研究。结果表明,微波辅助制备得到的PVDF-OH有着较高的羟基含量,微波功率240 W下处理1 min时制备得到的PVDF-OH最佳。Al@PVDF-OH复合燃料的燃烧性能优于包覆PVDF的Al@PVDF复合燃料与加热改性处理PVDF-OH(H)的Al@PVDF-OH(H)复合燃料,在PVDF-OH含量为15%时最佳。与纯Al相比,PVDF-OH含量为15%的Al@PVDF-OH复合燃料的燃烧热值由19140 kJ·kg^(-1)增加到24912 kJ·kg^(-1);与AP混合后的燃烧测试结果表明,Al@PVDF-OH复合燃料燃烧性能相较于Al有明显改善,点火延迟时间由77 ms缩短至70 ms,燃速由195.7 mm·s^(-1)提高到225.7 mm·s^(-1)。基于Al@PVDF-OH复合燃料的固体推进剂与铝基固体推进剂相比,其燃烧热值由13281 kJ·kg^(-1)增加到14020 kJ·kg^(-1);燃速由1.281 mm·s^(-1)提高到1.915 mm·s^(-1),凝聚相燃烧产物D90由74.324μm降至52.749μm。
关键词
聚偏氟乙烯(PVDF)
铝粉
微波辅助
固体推进剂
燃烧性能
复合燃料
Keywords
polyvinylidene fluoride(PVDF)
aluminum powder
microwave assisted
solid propellant
combustion performance
composite fuel
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
微波辅助Al@PVDF⁃OH复合燃料的制备及其燃烧性能
朱开天
朱权
何伟
郭彦丽
《含能材料》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
2
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